一种通过转速识别的钻井命令下传系统技术方案

一种通过转速识别的钻井命令下传系统，它涉及一种钻井控制系统，具体涉及一种钻井命令下传系统，它包含下传命令产生子系统、井下命令接收子系统和电源系统，转速传感器连接信号处理模块，信号处理模块连接信号输出模块和转速传感器，转速传感器、信号处理模块和信号输出模块通过总线连接，信号接收器、信号调理模块、数模转换模块、微处理器、存储模块、时钟模块和通讯模块通过总线连接，通过对钻杆转速采集，采用脉冲式信号作为下传命令信号，并利用微处理器对信号进行解析和对信号在对应的时间范围内进行对比，有效提高了命令下传系统的准确性和可靠性，同时该系统具有良好的可扩展性，可广泛用于各种类型的钻井作用控制系统。可广泛用于各种类型的钻井作用控制系统。可广泛用于各种类型的钻井作用控制系统。

【技术实现步骤摘要】
一种通过转速识别的钻井命令下传系统


[0001]本专利技术涉及控制
，具体涉及一种通过转速识别的钻井命令下传系统。

技术介绍

[0002]随着技术的不断进步，旋转导向钻井系统在石油天然气钻井作业中应用越来越广泛，旋转导向钻井系统主要通过检测信号、传递信号，从而引导和控制钻头钻进，其中该系统中的命令下传系统承担着将地面指令向下发送至井底旋转导向工具的作用，是旋转导向钻井系统中控制环节的组成部分。
[0003]目前传统的对钻杆转速的调节都是人为对系统进行干预，不用实现系统调节的闭环控制，因此对钻杆转速的调节准确性低，可靠性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种通过转速识别的钻井命令下传系统，它利用编码器采集钻杆转速，采用脉冲式信号作为下传命令信号，并利用微处理器对信号进行解析和对信号在对应的时间范围内进行对比，有效提高了命令下传系统的准确性和可靠性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案是：它包含下传命令产生子系统1、井下命令接收子系统2和电源系统3，下传命令产生子系统1连接井下命令接收子系统2，下传命令产生子系统1和井下命令接收子系统2与电源系统3连接。
[0006]所述下传命令产生子系统1包含转速传感器11、信号处理模块12和信号输出模块13，转速传感器11连接信号处理模块12，信号处理模块12连接信号输出模块13和转速传感器11，转速传感器11、信号处理模块12和信号输出模块13都通过总线连接。
>[0007]所述井下命令接收子系统2包含信号接收器21、信号调理模块22、数模转换模块23、微处理器24、存储模块25、时钟模块26和通讯模块27，信号接收器21连接信号输出模块13和信号调理模块22，信号调理模块22连接信号接收器21和数模转换模块23，数模转换模块23连接信号调理模块22和微处理器24，微处理器24连接数模转换模块23、存储模块25、时钟模块26和通讯模块27，信号接收器21、信号调理模块22、数模转换模块23、微处理器24、存储模块25、时钟模块26和通讯模块27通过总线连接。
[0008]本专利技术的工作原理：利用在钻杆上安装转速传感器，转速传感器采用编码器，根据钻杆转速的不同，编码器输送不同序列的脉冲信号，信号处理模块采集编码器输出的脉冲信号，并通过内部的放大电路，将脉冲信号放大，将放大后的脉冲信号传至信号输出模块，信号输出模块通过滤波模块将对脉冲信号中含有的一些谐波进行滤除，最后信号输出模块输出纯净的脉冲信号，并将此脉冲信号作为下传命令序列信号。
[0009]下传命令序列通过电缆传至井下，首先井下信号接收器接收井上传下的下传命令序列信号，信号接收器将接收到的信号传至信号调理模块，信号经过信号调理模块内部电路的放大滤波后传至高精度的数模转换模块，数模转换模块在微处理器的控制下将信号转
换为可量化的数字信号并回传至微处理器，微处理器配有存储模块、通讯模块和时钟模块，存储模块将下传接收到的信号进行存储，时钟模块为微处理器提供时间基准以便将采集到的信号及解析处的指令与时间对应，通讯模块看用于连接用于监控信号的上位机等。
[0010]采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：本专利技术设置通过对钻杆转速采集，采用脉冲式信号作为下传命令信号，并利用微处理器对信号进行解析和对信号在对应的时间范围内进行对比，有效提高了命令下传系统的准确性和可靠性，同时该系统具有良好的可扩展性，可广泛用于各种类型的钻井作用控制系统。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是本专利技术的组成示意图。
[0013]附图标记说明：下传命令产生子系统1、转速传感器11、信号处理模块12、信号输出模块13、井下命令接收子系统2、信号接收器21、信号调理模块22、数模转换模块23、微处理器24、存储模块25、时钟模块26、通讯模块27、电源系统3。
[0014]具体实施方式
[0015]参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含下传命令产生子系统1、井下命令接收子系统2和电源系统3，下传命令产生子系统1连接井下命令接收子系统2，下传命令产生子系统1和井下命令接收子系统2都与电源系统3连接，电源系统3为下传命令产生子系统1和井下命令接收子系统2提供电源。
[0016]所述下传命令产生子系统1包含转速传感器11、信号处理模块12和信号输出模块13，转速传感器11连接信号处理模块12，信号处理模块12连接信号输出模块13和转速传感器11，转速传感器11、信号处理模块12和信号输出模块13都通过总线连接，转速传感器11采用编码器，编码器可直接安装在钻杆上，随着钻杆旋转直接检测钻杆转速，并将转速信号以脉冲信号形式输出。
[0017]所述井下命令接收子系统2包含信号接收器21、信号调理模块22、数模转换模块23、微处理器24、存储模块25、时钟模块26和通讯模块27，信号接收器21连接信号输出模块13和信号调理模块22，信号调理模块22连接信号接收器21和数模转换模块23，数模转换模块23连接信号调理模块22和微处理器24，微处理器24连接数模转换模块23、存储模块25、时钟模块26和通讯模块27，信号接收器21、信号调理模块22、数模转换模块23、微处理器24、存储模块25、时钟模块26和通讯模块27通过总线连接，微处理器24采用单片机，总线采用RS485总线。
[0018]本专利技术的工作原理：利用在钻杆上安装转速传感器，转速传感器采用编码器，根据钻杆转速的不同，编码器输送不同序列的脉冲信号，信号处理模块采集编码器输出的脉冲信号，并通过内部的放大电路，将脉冲信号放大，将放大后的脉冲信号传至信号输出模块，
信号输出模块通过滤波模块将对脉冲信号中含有的一些谐波进行滤除，最后信号输出模块输出的脉冲信号，并将此脉冲信号作为下传命令序列信号。
[0019]下传命令序列通过通讯电缆传至井下，首先井下信号接收器接收井上传下的下传命令序列信号，信号接收器将接收到的信号传至信号调理模块，信号经过信号调理模块内部电路的放大滤波后传至高精度的数模转换模块，数模转换模块在微处理器的控制下将信号转换为可量化的数字信号并回传至微处理器，微处理器配有存储模块、通讯模块和时钟模块，存储模块将下传接收到的信号进行存储，时钟模块为微处理器提供时间基准以便将采集到的信号及解析处的指令与时间对应，通讯模块看用于连接用于监控信号的上位机等。
[0020]以上所述，仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过转速识别的钻井命令下传系统，其特征在于：它包含下传命令产生子系统(1)、井下命令接收子系统(2)和电源系统(3)，下传命令产生子系统(1)连接井下命令接收子系统(2)，下传命令产生子系统(1)和井下命令接收子系统(2)都与电源系统(3)连接。2.根据权利要求1所述的一种通过转速识别的钻井命令下传系统，其特征在于：所述下传命令产生子系统(1)包含转速传感器(11)、信号处理模块(12)和信号输出模块(13)，转速传感器(11)连接信号处理模块(12)，信号处理模块(12)连接信号输出模块(13)和转速传感器(11)，转速传感器(11)、信号处理模块(12)和信号输出模块(13)都通过总线连接。3.根据权利要求1所述的一种通过转速识别的...

【专利技术属性】
技术研发人员：荀丽丹，屈会雪，刘娴，吴琪，卞春花，
申请(专利权)人：南京机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：