專(zhuān)利名稱(chēng)：激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于油田安全監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油田現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)鉆機(jī)用激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置。
背景技術(shù)：
鉆機(jī)一般包括大鉤、天車(chē)、絞車(chē)、控制器和若干鋼繩等，在鉆井作業(yè)過(guò)程中，操作人員經(jīng)常需要通過(guò)觀察儀器所顯示的鉆機(jī)大鉤距離井架頂部的高度，來(lái)對(duì)絞車(chē)進(jìn)行剎車(chē)制動(dòng)或者松開(kāi)剎車(chē)。目前，現(xiàn)場(chǎng)使用的儀器均采用滾筒軸編碼器，即將鉆機(jī)大鉤(游車(chē))高度轉(zhuǎn)換為滾筒旋轉(zhuǎn)量(或鋼絲繩的長(zhǎng)度變化量)，以脈沖信號(hào)方式傳輸給儀器，由儀器進(jìn)行邏輯計(jì)算后實(shí)時(shí)顯示游車(chē)高度。由于滾筒在纏繞過(guò)程中鋼絲繩排列不整齊，造成游車(chē)距離井架頂部的實(shí)際高度與儀器實(shí)時(shí)顯示的高度誤差較大，且由于現(xiàn)場(chǎng)操作人員主要依據(jù)儀器所顯示的高度進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)高度誤差較大時(shí)，如果操作人員反應(yīng)不及時(shí)，有可能發(fā)生鉆機(jī)大鉤碰撞天車(chē)頂部造成嚴(yán)重的安全事故。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形緊湊且安裝使用方便，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)三級(jí)安全監(jiān)控，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用滾筒軸編碼器功能單一的缺陷，避免了因操作失誤造成大鉤撞壞天車(chē)頂部或者把井架拉倒的嚴(yán)重安全事故發(fā)生。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置，包括儀器主機(jī)和為儀器主機(jī)供電的UPS電源，其特征在于還包括與儀器主機(jī)輸入端相接且分別對(duì)鉆機(jī)大鉤運(yùn)行高度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定的激光測(cè)距傳感器、對(duì)鉆機(jī)大鉤運(yùn)行速度進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取的滾筒編碼器和對(duì)鉆機(jī)大鉤懸掛載荷重量進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定的指重傳感器，以及與儀器主機(jī)輸出端相接且分別用于驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)絞車(chē)的動(dòng)力電機(jī)、用于控制鉆機(jī)絞車(chē)剎車(chē)的剎車(chē)電磁閥和用于調(diào)節(jié)鉆機(jī)絞車(chē)液壓系統(tǒng)的比例減壓閥；所述激光測(cè)距傳感器與儀器主機(jī)形成對(duì)鉆機(jī)大鉤的一級(jí)監(jiān)控，所述滾筒編碼器與儀器主機(jī)形成對(duì)鉆機(jī)大鉤的二級(jí)監(jiān)控，所述指重傳感器與儀器主機(jī)形成對(duì)鉆機(jī)大鉤的三級(jí)監(jiān)控。上述的激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置，其特征在于還包括發(fā)出報(bào)警提示信息的聲光報(bào)警器，所述聲光報(bào)警器通過(guò)線纜與儀器主機(jī)的輸出端相接。上述的激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置，其特征在于還包括設(shè)置在儀器主機(jī)與UPS 電源之間的防爆電源盒，所述防爆電源盒通過(guò)線纜與儀器主機(jī)和UPS電源均相接。上述的激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置，其特征在于所述激光測(cè)距傳感器與儀器主機(jī)之間、滾筒編碼器與儀器主機(jī)之間以及指重傳感器與儀器主機(jī)之間均通過(guò)節(jié)點(diǎn)箱相接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形緊湊且安裝使用方便。[0011]2、能同時(shí)實(shí)現(xiàn)三級(jí)安全監(jiān)控，克服了現(xiàn)有技術(shù)中因采用滾筒軸編碼器功能單一、 顯示高度不準(zhǔn)確而造成操作人員人身安全事故發(fā)生的缺陷。3、避免了因操作失誤造成大鉤撞壞天車(chē)頂部或者把井架拉倒的嚴(yán)重安全事故發(fā)生。4、使用該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)三級(jí)同步安全監(jiān)控，因此安全性能高，使用可靠。5、使用該裝置能夠多方位滿足現(xiàn)場(chǎng)操作人員作業(yè)的使用要求，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度， 保障設(shè)備的正常使用壽命。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I-UPS電源； 2-防爆電源盒；3-儀器主機(jī)；4-聲光報(bào)警器；5-節(jié)點(diǎn)箱； 6-動(dòng)力電機(jī)；7-指重傳感器；8-滾筒編碼器；9-激光測(cè)距傳感器；10-比例減壓閥；11-剎車(chē)電磁閥。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的一種激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置，包括儀器主機(jī)3和為儀器主機(jī)3 供電的UPS電源1，還包括與儀器主機(jī)3輸入端相接且分別對(duì)鉆機(jī)大鉤運(yùn)行高度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定的激光測(cè)距傳感器9、對(duì)鉆機(jī)大鉤運(yùn)行速度進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取的滾筒編碼器8和對(duì)鉆機(jī)大鉤懸掛載荷重量進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定的指重傳感器7，以及與儀器主機(jī)3輸出端相接且分別用于驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)絞車(chē)的動(dòng)力電機(jī)6、用于控制鉆機(jī)絞車(chē)剎車(chē)的剎車(chē)電磁閥11和用于調(diào)節(jié)鉆機(jī)絞車(chē)液壓系統(tǒng)的比例減壓閥10 ；所述激光測(cè)距傳感器9與儀器主機(jī)3形成對(duì)鉆機(jī)大鉤的一級(jí)監(jiān)控，所述滾筒編碼器8與儀器主機(jī)3形成對(duì)鉆機(jī)大鉤的二級(jí)監(jiān)控，所述指重傳感器7與儀器主機(jī)3形成對(duì)鉆機(jī)大鉤的三級(jí)監(jiān)控。如圖1所示，本實(shí)用新型還包括發(fā)出報(bào)警提示信息的聲光報(bào)警器4，所述聲光報(bào)警器4通過(guò)線纜與儀器主機(jī)3的輸出端相接。如圖1所示，本實(shí)用新型還包括設(shè)置在儀器主機(jī)3與UPS電源1之間的防爆電源盒2，所述防爆電源盒2通過(guò)線纜與儀器主機(jī)3和UPS電源1均相接。防爆電源盒2的使用實(shí)現(xiàn)了電源由220V轉(zhuǎn)換為MVDC，保證了儀器主機(jī)3的正常供電要求，與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電源實(shí)現(xiàn)合理匹配。本實(shí)用新型中，所述激光測(cè)距傳感器9與儀器主機(jī)3之間、滾筒編碼器8與儀器主機(jī)3之間以及指重傳感器7與儀器主機(jī)3之間均通過(guò)節(jié)點(diǎn)箱5相接。實(shí)際使用時(shí)，儀器主機(jī)3—般固定安裝在司鉆房?jī)?nèi)，滾筒編碼器8固定安裝在鉆機(jī)絞車(chē)滾筒軸導(dǎo)氣龍頭的一端，指重傳感器7固定安裝在滾筒鋼絲繩的死繩固定器一端，激光測(cè)距傳感器9固定在井架頂部位置處，且激光測(cè)距傳感器9垂直向下照射。本實(shí)用新型的工作原理為由激光測(cè)距傳感器9、滾筒編碼器8和指重傳感器7同步將獲取測(cè)定的信號(hào)輸入給儀器主機(jī)3，儀器主機(jī)3將輸入的信號(hào)進(jìn)行分析處理，一方面將主要數(shù)據(jù)顯示在屏幕界面上，操作人員根據(jù)屏幕界面顯示要求進(jìn)行正常操作；另一方面，儀器主機(jī)3可對(duì)作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)的意外數(shù)據(jù)(如超高、超載和超速)進(jìn)行分析判斷并做出快速反應(yīng)，通過(guò)聲光報(bào)警器4及時(shí)發(fā)出輸出信號(hào)進(jìn)行報(bào)警提示，并分別通過(guò)剎車(chē)電磁閥11自動(dòng)控制鉆機(jī)絞車(chē)的緊急剎車(chē)功能，通過(guò)比例減壓閥10調(diào)節(jié)鉆機(jī)絞車(chē)的液壓系統(tǒng)，同時(shí)根據(jù)鉆機(jī)大鉤的運(yùn)行高度和運(yùn)行速度自動(dòng)控制動(dòng)力電機(jī)6的運(yùn)行速度及工作狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備在作業(yè)過(guò)程中鉆機(jī)大鉤完全處于安全可靠的工作狀態(tài)，極大限度的減少了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障并延長(zhǎng)了設(shè)備的正常使用壽命。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置，包括儀器主機(jī)C3)和為儀器主機(jī)C3)供電的UPS 電源(1)，其特征在于還包括與儀器主機(jī)( 輸入端相接且分別對(duì)鉆機(jī)大鉤運(yùn)行高度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定的激光測(cè)距傳感器(9)、對(duì)鉆機(jī)大鉤運(yùn)行速度進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取的滾筒編碼器(8)和對(duì)鉆機(jī)大鉤懸掛載荷重量進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定的指重傳感器(7)，以及與儀器主機(jī)C3)輸出端相接且分別用于驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)絞車(chē)的動(dòng)力電機(jī)(6)、用于控制鉆機(jī)絞車(chē)剎車(chē)的剎車(chē)電磁閥(11)和用于調(diào)節(jié)鉆機(jī)絞車(chē)液壓系統(tǒng)的比例減壓閥(10)；所述激光測(cè)距傳感器(9)與儀器主機(jī)(3) 形成對(duì)鉆機(jī)大鉤的一級(jí)監(jiān)控，所述滾筒編碼器(8)與儀器主機(jī)C3)形成對(duì)鉆機(jī)大鉤的二級(jí)監(jiān)控，所述指重傳感器(7)與儀器主機(jī)( 形成對(duì)鉆機(jī)大鉤的三級(jí)監(jiān)控。
2.按照權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置，其特征在于還包括發(fā)出報(bào)警提示信息的聲光報(bào)警器G)，所述聲光報(bào)警器(4)通過(guò)線纜與儀器主機(jī)(3)的輸出端相接。
3.按照權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置，其特征在于還包括設(shè)置在儀器主機(jī)(3)與UPS電源(1)之間的防爆電源盒O)，所述防爆電源盒(2)通過(guò)線纜與儀器主機(jī)(3)和UPS電源⑴均相接。
4.按照權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置，其特征在于所述激光測(cè)距傳感器(9)與儀器主機(jī)C3)之間、滾筒編碼器(8)與儀器主機(jī)C3)之間以及指重傳感器(7) 與儀器主機(jī)( 之間均通過(guò)節(jié)點(diǎn)箱( 相接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種激光測(cè)距測(cè)速天車(chē)防碰裝置，包括儀器主機(jī)和為儀器主機(jī)供電的UPS電源，還包括與儀器主機(jī)輸入端相接且分別對(duì)鉆機(jī)大鉤運(yùn)行高度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定的激光測(cè)距傳感器、對(duì)鉆機(jī)大鉤運(yùn)行速度進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取的滾筒編碼器和對(duì)鉆機(jī)大鉤懸掛載荷重量進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定的指重傳感器，以及與儀器主機(jī)輸出端相接且分別用于驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)絞車(chē)的動(dòng)力電機(jī)、用于控制鉆機(jī)絞車(chē)剎車(chē)的剎車(chē)電磁閥和用于調(diào)節(jié)鉆機(jī)絞車(chē)液壓系統(tǒng)的比例減壓閥。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形緊湊且安裝使用方便，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)三級(jí)安全監(jiān)控，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用滾筒軸編碼器功能單一的缺陷，避免了因操作失誤造成大鉤撞壞天車(chē)頂部或者把井架拉倒的嚴(yán)重安全事故發(fā)生。
文檔編號(hào)E21B44/00GK201999644SQ20112004272
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者王文勇 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司