[发明专利]用于随钻仪器的电源监控仪器和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源监控技术在随钻仪器中的应用，尤其涉及一种用于随钻仪器的电源监控仪器和方法。

背景技术

随钻仪器供电主体为电池，受其自身结构和工作环境的影响，一般采用打捞头连接方式，该连接方式简单、方便，但在实际下井试验时，仪器连接过程中多次出现电池保险丝熔断的现象，在对电源板满载、电源板实际负荷等进行多项测试后，发现仪器上、下电时均存在较大尖峰电流，虽然持续时间很短，但在打捞头连接过程中，存在多次上、下电的可能，短时间内会连续出现瞬时过流。这种短时间内的连续瞬时过流导致保险丝熔断。该问题在具有其特殊负载特性(上电启动时功耗较大，正常工作后功耗减小)的仪器中表现尤为明显，而具有此类特殊负载特性的随钻仪器普遍存在。目前市面上的随钻仪器，大多采用打捞头连接，若要改变仪器的连接方式，必然会造成资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种用于随钻仪器的电源监控仪器和方法，能够解决随钻仪器在上、下电过程中的保险丝熔断的问题。

本发明的技术解决方案：

一方面，一种用于随钻仪器的电源监控仪器，所述电源监控仪器包括电池、电源模块、分压电路、控制单元、保护电路及二次电源，所述控制单元包括控制器和开关电路；

所述电池同时与所述开关电路、所述电源模块和所述分压电路连接，所述电池输出电压经过所述电源模块后连接到所述控制器，为所述控制器提供工作电压；所述电池输出电压经过所述分压电路后连接到所述控制器的采集端，为所述控制器提供输入信号；所述电池输出经所述开关电路后连接到所述保护电路，所述电源模块用于DC-DC电压转换，所述保护电路与所述二次电源的一端连接，所述二次电源的另一端连接负载。

可选的，控制器型号为C8051F120单片机，开关电路由型号分别为BF259和MJ15025的晶体管串联组成。

另一方面、一种用于随钻仪器的电源监控方法，该方法基于上述电源监控仪器实现，该方法包括：

开关电路默认处于断开状态，打捞头连接过程中只有控制器及分压电路处于工作状态，在控制器判断电源输出稳定后，向开关电路输出控制信号，使开关电路接通；

电池输出经由开关电路和保护电路后触发二次电源进行DC-DC转换，输出负载所需电压；

打捞头拆卸过程中，控制器监测到电源输出不稳定，则向开关电路输出控制信号，使开关电路断开。

可选的，所述控制器判断电源输出稳定为：控制器内的计时器开始计时，控制器监测分压电路提供的电压信号，若该电压信号不小于预设值，则计时器累加，如果该电压信号小于预设值，则计时器清零，重新开始计时，若计时器值超过指定检测时间，则控制器判断电源输出稳定。

本发明实施例提供的一种用于随钻仪器的电源监控仪器，电池经过分压电路分压后直接与控制单元相连，后接稳压单元，为二次电源提供稳定的输入；对控制器采用软件编程的方式设定电源监控参数，可以设定监控电压范围，监控时间等参数。解决了随钻仪器在上、下电过程中的保险丝熔断的问题，提高了随钻仪器的安全性。针对不同的仪器可以通过简单的编程设定不同的参数，即可满足不同仪器电源监控的需求，提高了系统的灵活性、稳定性，不需要改变现有随钻仪器的连接方式，节约了资源。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于随钻仪器的电源监控仪器电路原理示意图；

图2为本发明实施例中用于随钻仪器的电源监控仪器电路示意图；

图3为图1所示电源监控仪器工作流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。

在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。