修井作业车作业保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种修井作业车作业保护装置，由下述部分构成，测力传感器安装在钢丝绳与其在车体上的固定端之间，双通道接近开关安装在钢丝绳的卷筒上，紧急刹车控制装置安装在钢丝绳卷筒的制动控制回路上，主控制器分别与显示器电路、测力传感器、双通道接近开关、报警装置和紧急刹车控制装置连接。本实用新型专利技术通过对钢丝绳的拉力和卷扬钢丝绳的滚筒转速和转向进行监测，实现对作业的安全保护，安装简便，测量准确，控制快速、可靠，能有效地保护修井作业设备和操作人员的作业安全，避免作业危险事故的发生，大大地降低作业车的安全事故发生率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种油田修井作业车用安全作业监测保护装置，特别是修井作业车作业保护装置。
技术介绍
油田修井作业车是油井现场作业必不可少的机动作业工具，主要进行对油井的采油管的维护、修复和加长采油深度的作业。修井作业车在现场作业时，有时会出现以下作业安全事故 由于环境条件的变化或插入油井中的油管过长，使作业车在将采油管从油井中拔出时初始起拔力过大，导致作业车上负责拉油管的钢丝绳被拉断、作业车被拉翻； 由于作业人员注意力不集中，使的采油管已经被拉出地面，并在钢丝绳的拉动下油管顶到定滑轮的底部时仍然拉拽采油管，导致钢丝绳被拉断、作业车倾翻。以上作业安全事故发生时危险极大，除了作业设备毁坏外还有可能造成人身伤亡，因此需要有一种监测控制装置来避免这些事故的发生。
技术实现思路
本技术针对
技术介绍
中存在的问题，提供一种修井作业车作业保护装置，有效地保护修井作业设备和操作人员的作业安全，避免作业危险事故的发生。 本技术的技术解决方案是修井作业车作业保护装置，包括主控制器(1)、显示器电路(2)、测力传感器(3)、双通道接近开关(4)、报警装置(5)和紧急刹车控制装置(6)，测力传感器(3)安装在钢丝绳(7)与其在车体上的固定端之间，双通道接近开关(4)安装在钢丝绳的巻筒(8)上，紧急刹车控制装置(6)安装在钢丝绳巻筒(8)的制动控制回路上，主控制器(1)分别与显示器电路(2)、测力传感器(3)、双通道接近开关(4)、报警装置(5)和紧急刹车控制装置(6)连接。 所述的主控制器(1)包括主控制器CPU(11)、复位电路(12)、 RS232通讯电路(13)、键盘隔离输入电路(14)、继电器隔离驱动及输出电路(15)、力传感器信号激励与放大电路(16)和脉冲信号隔离输入电路(17)，主控制器CPU(11)分别与复位电路(12)、RS232通讯电路(13)、键盘隔离输入电路(14)、继电器隔离驱动及输出电路(15)、力传感器信号激励与放大电路(16)和脉冲信号隔离输入电路(17)连接。 所述的显示器电路(2)包括显示器CPU(21)、复位电路(22)、232接口驱动器(23)、指示灯(24)、按键(25)、液晶显示驱动器(26)和液晶显示器(27、28)，显示器CPU(21)分别连接复位电路(22)、232接口驱动器(23)、指示灯(24)、按键(25)、液晶显示驱动器(26)，液晶显示驱动器(26)连接液晶显示器(27、28)。 本技术通过对钢丝绳的拉力和巻扬钢丝绳的滚筒转速和转向进行监测，实现对作业的安全保护，安装简便，测量准确，控制快速、可靠，能有效地保护修井作业设备和操作人员的作业安全，避免作业危险事故的发生，大大地降低作业车的安全事故发生率。附图说明图1为本技术结构示意图。 图2为本技术控制原理框图。 图3为主控制器原理框图。 图4为主控制器实施例电路原理图。 图5为显示器电路原理框图。 图6为显示器电路实施例电路原理图。具体实施方式本技术由主控制器1、显示器电路2、测力传感器3、双通道接近开关4、报警装置5和紧急刹车控制装置6构成。如图l所示，测力传感器3安装在钢丝绳7与其在车体上的固定端之间，用以测量钢丝绳7拉拽采油管9的拉力大小；双通道接近开关4安装在钢丝绳7的巻筒8上，通过测量巻筒的转向和转动圈数间接地测量了钢丝绳拉拽采油管9的升降状态和采油管9被拉拽的实际高度；主控制器1上的显示器电路2直观的显示作业时当前的钢丝绳拉力F、采油管的升降状态和被拉拽高度H，同时可以通过主控制器1上的按键设定好该作业车作业时钢丝绳的许用安全拉力Fxy、极限拉力Fjx和采油管许用高度Hxy、极限高度Hjx，且 Fjx > Fxy、 Hjx > Hxy ; 紧急刹车控制装置6安装在钢丝绳巻筒8的制动控制回路上，紧急刹车控制装置6 —旦被起用将会可靠的制动转动的钢丝绳巻筒8，使对采油管9的起降作业立刻停止。报警装置5能够以声、光的形式对操作人员和作业车周边人员发出危险警告，提醒所有人员关注目前的危险状态。 整个装置的核心是主控制器l，它采用了嵌入式单片机设计技术，完成对钢丝绳7拉力、巻筒8转动状态和转动圈数的测量，并将巻筒8转动状态和转动圈数的测量数据进行换算后实现对被拉拽采油管9的升降状态和升降高度的间接测量，再将上述测量数据同预先设定好的钢丝绳7的许用安全拉力Fxy、极限拉力Fjx和采油管许用高度Hxy、极限高度Hjx参数进行比较，当钢丝绳7拉力F大于设定的钢丝绳7的许用安全拉力Fxy或采油管9高度H大于采油管9许用高度Hxy时(即F > Fxy或H > Fxy)，主控制器1将会启用报警装置5，使其发出声光报警信号，提醒操作人员关注当前作业状态，同时也提醒作业车周边人员注意作业车的状态，保护自身的人身安全；如果钢丝绳7拉力F等于设定的极限拉力Fjx或采油管9高度H等于设定的极限高度Hjx时(即F = Fjx或H = Fjx)，主控制器1将立即启用紧急刹车控制装置6制动钢丝绳滚筒8，终止当前作业，必须由操作人员停止作业后，解除主控制器1的报警状态然后才能继续作业，以此来防范安全事故的发生。如图2所示，主控制器1分别与显示器电路2、测力传感器3、双通道接近开关4、报警装置5和紧急刹车控制装置6连接。 如图3所示，主控制器1包括主控制器CPU11、复位电路12、RS232通讯电路13、继电器隔离驱动及输出电路15，键盘隔离输入电路14，力传感器信号激励与放大电路16以及脉冲信号隔离输入电路17共7部分构成。主控制器CPU11分别与复位电路12、RS232通讯电路13、键盘隔离输入电路14、继电器隔离驱动及输出电路15、力传感器信号激励与放大电路16和脉冲信号隔离输入电路17连接。 如图4所示，主控制器CPU11由集成电路Ul和仿真下载/独立运行选择跳线J4构成，为整个系统的核心，在仿真下载/独立运行选择跳线J4断开时，Ul独立运行存储在其程序存储器中的程序，在程序的控制下完成各种计算和逻辑控制功能。当系统上电前，将仿真下载/独立运行选择跳线J4短接，U1处在下载仿真模式，可以运行上位计算机中的方针下载程序，通过计算机的COM 口 (RS232)与主控制器1的RS232通讯电路13相连，实现目标程序的下载存储和仿真。 集成电路Ul(ADuC824)为一个多功能集成化单片机，自身集成了定时器、计数器、模/数转换器、数据存储器、运算器、异步串行接口控制器等多个模块功能，是主控制器1的核心电路，由它实现对脉冲(钢丝绳长度)、力(钢丝绳拉力)的测量，对继电器(刹车和报警控制)、显示器(状态指示和人机交互)的控制。 复位电路12由集成电路U2(MAX810)构成，U2的输出引脚2与Ul (ADuC824)的复位输入引脚15相连，构成了上电复位电路。负责监测主控制器CPU11系统工作电源状态，当主控制器CPU11系统工作电源过低时，复位电路U2将发出复位信号，使系统处于复位状态而不至于由于工作电源过低导致系统紊乱酿成事故，保证了系统工作的可靠性。 RS232通讯电路13由集成电路U3构成，实现RS232电平和TTL电平之间的转换，保证了显示器CPU21与主控制器CPUll之间的可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
修井作业车作业保护装置，包括主控制器（１）、显示器电路（２）、测力传感器（３）、双通道接近开关（４）、报警装置（５）和紧急刹车控制装置（６），其特征在于：测力传感器（３）安装在钢丝绳（７）与其在车体上的固定端之间，双通道接近开关（４）安装在钢丝绳的卷筒（８）上，紧急刹车控制装置（６）安装在钢丝绳卷筒（８）的制动控制回路上，主控制器（１）分别与显示器电路（２）、测力传感器（３）、双通道接近开关（４）、报警装置（５）和紧急刹车控制装置（６）连接。

【技术特征摘要】
修井作业车作业保护装置，包括主控制器(1)、显示器电路(2)、测力传感器(3)、双通道接近开关(4)、报警装置(5)和紧急刹车控制装置(6)，其特征在于测力传感器(3)安装在钢丝绳(7)与其在车体上的固定端之间，双通道接近开关(4)安装在钢丝绳的卷筒(8)上，紧急刹车控制装置(6)安装在钢丝绳卷筒(8)的制动控制回路上，主控制器(1)分别与显示器电路(2)、测力传感器(3)、双通道接近开关(4)、报警装置(5)和紧急刹车控制装置(6)连接。2. 如权利要求l所述的修井作业车作业保护装置，其特征在于所述的主控制器(1)包括主控制器CPU (11)、复位电路(12) 、 RS232通讯电路(13)、键盘隔离输入电路(14)、继电器隔离驱动及输出电路(15)、力传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晨光，付允杰，袁玉华，李宇阳，赵中兵，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司第四研究院第四十四研究所，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]