一種井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，包括通訊設(shè)備(1)和若干個(gè)傳感器(2)；所述通訊設(shè)備(1)包括：主控單元(11)、時(shí)鐘單元(12)、存儲(chǔ)單元(13)和無(wú)線傳輸單元(14)；時(shí)鐘單元(12)的時(shí)鐘信號(hào)輸出端與主控單元(11)的時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接，主控單元(11)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入輸出端與存儲(chǔ)單元(13)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入輸出端連接，主控制單元(11)的無(wú)線數(shù)據(jù)輸入輸出端與無(wú)線傳輸單元(14)的無(wú)線數(shù)據(jù)輸入輸出端連接，每個(gè)所述傳感器(2)的數(shù)據(jù)輸出端均與主控單元(11)的數(shù)據(jù)輸入端連接。本實(shí)用新型通過(guò)單獨(dú)設(shè)置的通訊設(shè)備和傳感器，能夠?qū)露鄬哟谓Y(jié)構(gòu)的礦道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集的數(shù)據(jù)上傳，以供管理人員進(jìn)行分析，從而準(zhǔn)確及時(shí)的對(duì)井下情況進(jìn)行預(yù)警。
【專利說(shuō)明】一種井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，屬于井下檢測(cè)與儀器【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]井下作業(yè)是油田勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中保證油水井正常生產(chǎn)的技術(shù)手段。由于井下的環(huán)境復(fù)雜且容易發(fā)生地質(zhì)類災(zāi)害，因此需要可靠性和準(zhǔn)確性較高的監(jiān)測(cè)預(yù)警設(shè)備。
[0003]傳統(tǒng)的檢測(cè)預(yù)警設(shè)備是通過(guò)對(duì)信號(hào)的采集、傳輸及分析后獲得某種特定的結(jié)果，而對(duì)井下地質(zhì)環(huán)境址的判斷則能夠確定是否有發(fā)生地址災(zāi)害的危險(xiǎn)。對(duì)于信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程，由于井下的礦道普遍為多層次結(jié)構(gòu)，若每個(gè)層次均設(shè)置傳感器則需要大量人工檢測(cè)，并且又由于井下的環(huán)境較潮濕，若采用有線傳輸傳感器采集的信號(hào)則會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的腐蝕而導(dǎo)致線路損壞而失效，所以目前現(xiàn)有的井下檢測(cè)預(yù)警設(shè)備難以滿足可靠性和準(zhǔn)確性的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有的井下檢測(cè)預(yù)警技術(shù)中存在的在信號(hào)傳輸過(guò)程中的可靠性和準(zhǔn)確性較差的問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。為此，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案:
[0005]一種井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，包括通訊設(shè)備和若干個(gè)傳感器；所述通訊設(shè)備包括:主控單元、時(shí)鐘單元、存儲(chǔ)單元和無(wú)線傳輸單元；時(shí)鐘單元的時(shí)鐘信號(hào)輸出端與主控單元的時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接，主控單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入輸出端與存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入輸出端連接，主控制單元的無(wú)線數(shù)據(jù)輸入輸出端與無(wú)線傳輸單元的無(wú)線數(shù)據(jù)輸入輸出端連接，每個(gè)所述傳感器的數(shù)據(jù)輸出端均與主控單元的數(shù)據(jù)輸入端連接。
[0006]本實(shí)用新型提供的井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)單獨(dú)設(shè)置的通訊設(shè)備和傳感器，能夠?qū)露鄬哟谓Y(jié)構(gòu)的礦道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集的數(shù)據(jù)上傳，以供管理人員進(jìn)行分析，從而準(zhǔn)確及時(shí)的對(duì)井下情況進(jìn)行預(yù)警。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0008]圖1是本實(shí)用新型提供的井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型提供的時(shí)鐘單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是本實(shí)用新型提供的存儲(chǔ)單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4是本實(shí)用新型提供的無(wú)線傳輸單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0013]本【具體實(shí)施方式】提供了一種井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，如圖1所示，包括通訊設(shè)備I和若干個(gè)傳感器2 ;所述通訊設(shè)備I包括:主控單元11、時(shí)鐘單元12、存儲(chǔ)單元13和無(wú)線傳輸單元14 ;時(shí)鐘單元12的時(shí)鐘信號(hào)輸出端與主控單元11的時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接，主控單元11的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入輸出端與存儲(chǔ)單元13的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入輸出端連接，主控制單元11的無(wú)線數(shù)據(jù)輸入輸出端與無(wú)線傳輸單元14的無(wú)線數(shù)據(jù)輸入輸出端連接，每個(gè)所述傳感器2的數(shù)據(jù)輸出端均與主控單元11的數(shù)據(jù)輸入端連接。
[0014]具體的，時(shí)鐘單元12用于為主控單元11提供預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔定期喚醒傳感器2進(jìn)行采樣，如圖2所示，時(shí)鐘單元12可采用DS1302時(shí)鐘芯片。主控單元12可采用16位控制器MSP430系列芯片為核心元件，考慮到井下環(huán)境無(wú)法實(shí)現(xiàn)經(jīng)常的維護(hù)，因此選用低功耗芯片，該芯片的每百萬(wàn)指令只消耗160uA電流，可以通過(guò)電池供電而長(zhǎng)期無(wú)維護(hù)的狀態(tài)工作。由于所述井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)需要記錄多個(gè)傳感器2采集的信息，因此需要設(shè)置較大容量的存儲(chǔ)設(shè)備，當(dāng)通訊狀況較差時(shí)將數(shù)據(jù)暫存，待通訊狀況恢復(fù)后再將暫存的數(shù)據(jù)發(fā)送。如圖3所示，存儲(chǔ)單元13可采用M25PXX系列FLASH存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器的最小存儲(chǔ)量為SM，能夠滿足井下監(jiān)測(cè)預(yù)警數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。如圖4所示，無(wú)線傳輸單元14可采用Si4432系列無(wú)線模塊，其工作頻段包括430.24?439.75MHz，也可工作于900.72?929.27MHz,最大發(fā)射功率17dBm，傳輸速率最大128Kbps，空曠通訊距離可達(dá)600米，不規(guī)則礦道中的傳輸距離也在100米以上。
[0015]傳感器2可采用具有單一接口的多通道復(fù)合探頭，也可采用具有單一接口的多通道復(fù)合傳感器，采集的數(shù)據(jù)包括溫度、濕度、壓力等。每個(gè)傳感器2均通過(guò)RS232或RS485總線與主控單元11連接，可將采集的井下?tīng)顩r數(shù)據(jù)通過(guò)通訊設(shè)備I上傳，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。
[0016]在本實(shí)用新型一可選實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還可以包括安全防護(hù)外殼，所述通訊設(shè)備I和若干個(gè)傳感器2均設(shè)置在所述安全防護(hù)外殼中，所述安全防護(hù)外殼的防水等級(jí)為IPX5級(jí)，以防止在井下潮濕環(huán)境中通訊設(shè)備I和傳感器2被腐蝕。
[0017]本【具體實(shí)施方式】提供的井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的工作原理是:通過(guò)若干個(gè)傳感器將井下的溫度、濕度、壓力等數(shù)據(jù)采集后，由通訊設(shè)備通過(guò)無(wú)線傳輸單元上傳，遠(yuǎn)端的服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)后，通過(guò)機(jī)器計(jì)算或人工測(cè)算后，確定是否存在發(fā)生事故的可能，從而為井下工作人員提供預(yù)警信息。
[0018]采用本【具體實(shí)施方式】提供的技術(shù)方案，通過(guò)單獨(dú)設(shè)置的通訊設(shè)備和傳感器，能夠?qū)露鄬哟谓Y(jié)構(gòu)的礦道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集的數(shù)據(jù)上傳，以供管理人員進(jìn)行分析，從而準(zhǔn)確及時(shí)的對(duì)井下情況進(jìn)行預(yù)警。
[0019]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型實(shí)施例揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，包括通訊設(shè)備(I)和若干個(gè)傳感器(2); 其特征在于，所述通訊設(shè)備(I)包括:主控單元(11)、時(shí)鐘單元(12)、存儲(chǔ)單元(13)和無(wú)線傳輸單元(14);時(shí)鐘單元(12)的時(shí)鐘信號(hào)輸出端與主控單元(11)的時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接，主控單元(11)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入輸出端與存儲(chǔ)單元(13)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)輸入輸出端連接，主控制單元(11)的無(wú)線數(shù)據(jù)輸入輸出端與無(wú)線傳輸單元(14)的無(wú)線數(shù)據(jù)輸入輸出端連接，每個(gè)所述傳感器(2)的數(shù)據(jù)輸出端均與主控單元(11)的數(shù)據(jù)輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括安全防護(hù)外殼，所述通訊設(shè)備(I)和若干個(gè)傳感器(2)均設(shè)置在所述安全防護(hù)外殼中，所述安全防護(hù)外殼的防水等級(jí)為IPX5級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單元(11)采用MSP430系列芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述時(shí)鐘單元(12)采用DS1302時(shí)鐘芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)單元(13)采用M25PXX系列FLASH存儲(chǔ)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下地質(zhì)狀況檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述傳感器(2)均通過(guò)RS232或RS485總線與主控單元(11)連接。
【文檔編號(hào)】E21B49/00GK203796258SQ201420226758
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】葉寶林 申請(qǐng)人:葉寶林