一种石油开采地面数据采集系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种石油开采地面数据采集系统，该系统包括信号采集终端和数据处理终端，将信号采集终端和数据处理终端从集成状态改为分立设计。所述数据处理终端外还设置有防潮外壳，所述数据处理终端固定安装在防潮外壳内。本实用新型专利技术电源模块一体设置在数据处理终端内并放置于工作间，且终端外设置防潮外壳，以使电源模块受到工作间和防潮外壳的双重保护，从而减少了电源模块出故障的频率。从而减少了电源模块出故障的频率。从而减少了电源模块出故障的频率。

【技术实现步骤摘要】
一种石油开采地面数据采集系统


[0001]本技术涉及石油、煤矿及地质勘探中的钻井工程
，具体涉及一种石油开采地面数据采集系统。

技术介绍

[0002]随着我国综合实力逐渐提高，对于石油能源的需求量越来越大，同时随着石油不断被开采，石油的开采难度也越来越大，如何更加高效的提高石油开采的效率是石油行业发展需要面临的难题。测井技术是石油开采过程中的重要技术，能够通过相关技术对油气层进行检测，通过相关传感器获得相应的勘测数据，更好的指导石油开采。
[0003]由于石油开采过程中，钻井设备在井下工作，钻铤的工作状态、传感器采集的数据均保存在井下设备中，而地面工作人员无法实时检测钻铤的工作状态，因此，地面工作人员无法对钻铤进行实时监控。为此，现有技术中，设计一种地面数据采集系统，该系统能够实时采集现场传感器采集的传感器信号，按照预先设置的算法对传感器信号进行实时处理并显示在司钻显示器上，以便现场工作人员能够实时了解井下设备的工作状态。然而，现有的地面数据采集系统将数据采集和处理系统集成在一台设备中，现有采集系统安装于工作间内，采用了外部可编程直流电源设备进行供电，受海上湿度及运输过程中振动强度大的影响，导致故障频率较高。

技术实现思路

[0004]为有效避免现有采集系统安装于工作间内，而可编程直流电源设备设置在采集系统的外部，外部电源设备由于放置在系统外部，没有受到系统防潮装置的保护且长期受海上湿度及运输过程中振动强度大的影响，导致故障频率较高的问题，本技术提出一种石油开采地面数据采集系统，该系统包括信号采集终端和数据处理终端，将信号采集终端和数据处理终端从集成状态改为分立设计，电源模块一体设置在数据处理终端内并放置于工作间，且终端外设置防潮外壳，以使电源模块受到工作间和防潮外壳的双重保护，从而减少了电源模块出故障的频率。其具体技术方案如下：
[0005]本技术实施例提供的一种石油开采地面数据采集系统，包括：相互通信连接的信号采集终端、数据处理终端和上位机，所述信号采集终端包括：依次连接的现场传感器、数据采集器、采集端CPU、采集端通讯模块；所述数据处理终端包括：处理端CPU、与所述处理端CPU均相连的处理端通讯模块、工业交换机和程控电源模块；
[0006]所述现场传感器：用于感知井下的传感器信号、并将采集的信号传送至数据采集器，由数据采集器对信号进行采集；
[0007]所述采集端CPU：用于接收数据采集器发送的传感器信号，并通过采集端通讯模块发送至数据处理终端的处理端通讯模块；
[0008]所述处理端CPU：用于接收处理端通讯模块接收的传感器信号并通过工业交换机发送至上位机进行处理；
[0009]所述程控电源模块：用于在接收到上位机指令时、控制输出相应直流电为所述数据端DC模块和采集端DC模块供电。
[0010]进一步的，所述数据处理终端还包括USB扩展口模块，用于为程控电源模块、处理端CPU、上位机提供USB连接接口；所述程控电源模块通过所述USB扩展口模块与上位机连接。
[0011]进一步的，所述数据处理终端还包括：USB转RS485模块、仪器总线转接盒，所述仪器总线转接盒依次通过USB转RS485模块和USB扩展口模块与处理端CPU连接；所述仪器总线转接盒用于将RS485总线信号转换成井下设备的总线信号。
[0012]进一步的，所述信号采集终端还包括：安全隔离栅；所述安全隔离栅的一端与现场传感器连接，另一端与数据采集器连接。
[0013]进一步的，所述现场传感器包括：钩载传感器、深度传感器、泥浆压力传感器、泵冲传感器和死绳传感器；所述数据采集器包括模数转换器和数字接口模块；其中，所述钩载传感器、所述深度传感器、泵冲传感器和死绳传感器分别通过所述安全隔离栅与所述数字接口模块连接，所述泥浆压力传感器依次通过电流环、所述安全隔离栅与所述模数转换器连接。
[0014]进一步的，所述程控电源模块包括电源实现模块、驱动板卡和控制板卡；所述电源实现模块用于输出多路可调的稳定电压，所述驱动板卡用于通过PWM模块产生PWM波信号调整电源实现部分输出电压大小，并获取三相电状态信号转换成控制板卡可检测的信号，以及为控制板卡提供工作电压；控制板卡与上位机通过RS485总线通信连接。
[0015]进一步的，所述电源实现部分包括：依次连接的三相电整流模块、整流滤波模块、IGBT开关电路模块、变压器电压调整模块和直流电压输出模块；所述驱动板卡包括：依次连接的交流转直流模块、检测模块、 PWM模块和故障模式状态指示灯模块；控制板卡包括：单片机芯片、与所述单片机芯片均相连的晶振电路、复位电路和用于与上位机通信的电源通讯模块。
[0016]进一步的，所述控制板卡还包括：LCD显示屏，用于实时采集并显示电源的温度信息、输出电压、输出电流和时间信息。
[0017]进一步的，还包括司钻显示器，所述司钻显示器用于以曲线的形式显示深度传感器采集的深度信息、随钻测量信息和定向信息；所述司钻显示器通过RS485总线与所述微处理器通讯连接。
[0018]进一步的，所述数据处理终端设置有用于防潮、防盐的保护外壳。
[0019]本技术实施例提供的一种石油开采地面数据采集系统，包括：相互通信连接的信号采集终端、数据处理终端和上位机，所述信号采集终端包括：依次连接的现场传感器、数据采集器、采集端CPU、采集端通讯模块；所述数据处理终端包括：处理端CPU、与所述处理端CPU均相连的处理端通讯模块、工业交换机和程控电源模块；所述现场传感器：用于感知井下的传感器信号、并将采集的信号传送至数据采集器，由数据采集器对信号进行采集；所述采集端CPU：用于接收数据采集器发送的传感器信号，并通过采集端通讯模块发送至数据处理终端的处理端通讯模块；所述处理端CPU：用于接收处理端通讯模块接收的传感器信号并通过工业交换机发送至上位机进行处理；所述程控电源模块：用于在接收到上位机指令时、控制输出相应直流电为所述数据端DC模块和采集端DC 模块供电。本技术提
出一种石油开采地面数据采集系统，该系统包括信号采集终端和数据处理终端，将信号采集终端和数据处理终端从集成状态改为分立设计，电源模块一体设置在数据处理终端内并放置于工作间，且终端外设置防潮外壳，以使电源模块受到工作间和防潮外壳的双重保护，从而减少了电源模块出故障的频率。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例提供的石油开采地面数据采集系统的具体结构示意框图；
[0021]图2是USB扩展模块逻辑框图；
[0022]图3是本技术的程控电源模块的总体框架示意图；
[0023]图4是本技术的程控电源模块的电源实现部分结构示意图；
[0024]图5是本技术程控电源模块的驱动板卡结构示意图；
[0025]图6是本技术程控电源模块的控制板卡结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石油开采地面数据采集系统，其特征在于，包括：相互通信连接的信号采集终端、数据处理终端和上位机，所述信号采集终端包括：依次连接的现场传感器、数据采集器、采集端CPU、采集端通讯模块；所述数据处理终端包括：处理端CPU、与所述处理端CPU均相连的处理端通讯模块、工业交换机和程控电源模块；所述现场传感器：用于感知传感器信号、并将采集的信号传送至数据采集器，由数据采集器对信号进行采集；所述采集端CPU：用于接收数据采集器发送的传感器信号，并通过采集端通讯模块发送至数据处理终端的处理端通讯模块；所述处理端CPU：用于接收处理端通讯模块接收的传感器信号并通过工业交换机发送至上位机进行处理；所述程控电源模块：用于输出相应直流电为数据端DC模块和采集端DC模块供电；所述DC模块为直流电源模块。2.根据权利要求1所述的石油开采地面数据采集系统，其特征在于，所述数据处理终端还包括USB扩展口模块，用于为程控电源模块、处理端CPU、上位机提供USB连接接口；所述程控电源模块通过所述USB扩展口模块与上位机连接。3.根据权利要求2所述的石油开采地面数据采集系统，其特征在于，所述数据处理终端还包括：USB转RS485模块、仪器总线转接盒，所述仪器总线转接盒依次通过USB转RS485模块和USB扩展口模块与处理端CPU连接；所述仪器总线转接盒用于将RS485总线信号转换成井下设备的总线信号。4.根据权利要求1所述的石油开采地面数据采集系统，其特征在于，所述信号采集终端还包括司钻显示器，所述司钻显示器用于以曲线的形式显示随钻测量信息、定向信息和深度传感器采集的深度信息；所述司钻显示器通过RS485总线与所述采集端CPU通讯连接。5.根据权利要求1所述的石油开采地面数据采集系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡光宇，张卓，闫铭，
申请(专利权)人：天津元凯科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：