[发明专利]导轨绳导向的提升滑架横向摆动在线监测装置及方法

权利要求书

1.一种导轨绳导向的提升滑架横向摆动在线监测装置，其特征在于：它包括固定在沿导轨绳(8)上下运行的提升滑架(5)上的数据采集装置，用于固定数据采集装置的G型夹(7)，安装在井壁(9)上的多个无线路由器(2)以及位于地面的上位机(1)；所述的数据采集装置包括对称设置的两个激光位移传感器(4)、数据采集盒(6)及容纳数据采集盒(6)的安装铁盒(3)；所述的安装铁盒(3)包括盒体(3-2)、盖在盒体(3-2)上的盒盖(3-1)和经连接螺栓(3-3)固定在盒体(3-2)正面矩形板外侧的L型支架(3-4)，激光位移传感器(4)固定在L型支架(3-4)上；所述的安装铁盒(3)位于提升滑架(5)的顶部，安装铁盒(3)的底板(3-2-5)与提升滑架顶板(5-1)紧密贴合，两者通过G型夹(7)及沉孔(3-2-6)定位连接。

2.根据权利要求1所述的一种导轨绳导向的提升滑架横向摆动在线监测装置，其特征在于：所述盒盖(3-1)为矩形薄钢板，四个顶角均设有通孔(3-1-1)；所述的盒体(3-2)由“十”型底板(3-2-5)和四块矩形侧板焊接组成，盒体(3-2)上部四个顶角处各焊接一个螺母(3-2-1)，正面矩形侧板中央偏上设有电源方孔(3-2-3)，右下方均布一排螺栓孔(3-2-4)，与之相对的背面侧板中央设有电缆方孔(3-2-2)，底板(3-2-5)左右两侧各设有两个沉孔(3-2-6)。

3.根据权利要求1所述的一种导轨绳导向的提升滑架横向摆动在线监测装置，其特征在于：所述的L型支架(3-4)由长矩形板(3-4-1)和短矩形板(3-4-2)焊接组成，所述的长矩形板(3-4-1)一端及短矩形板(3-4-2)均设有四个安装激光位移传感器(4)的通孔(3-4-4)，长矩形板(3-4-1)的另一端均布有一排与盒体(3-2)上的螺栓孔(3-2-4)间距、孔径大小相同的螺栓孔(3-4-3)。

4.根据权利要求1所述装置的导轨绳导向的提升滑架横向摆动在线监测方法，其特征在于：当提升滑架(5)沿导轨绳(8)上下运行时，通过两个对称布置的激光位移传感器(4)和倾角传感器(10)实时测量与井壁(9)之间的距离和提升滑架(5)的转动，将输出的模拟量输入到放置在安装铁盒(3)中数据采集盒(6)里的数据采集卡，并将模拟信号转换为无线信号发射出去，固定在井壁(9)上的多个无线路由器(2)将无线信号桥接传至地面并由上位机(1)接收，通过计算机软件将无线信号转换为数字量，并根据下面的横向摆动计算公式确定横向摆动量y₀：

$y_0=L_b+R_a\{cos\[arcsin\left(\frac{L_c+a}{R_a}\right)\]-cos\[arcsin\left(\frac{L_c+a+L_{b}sin\mathrm{\θ}}{R_a}\right)\]\}$

式中：L_b为激光传感器实时采集的数据，θ为扭转传感器采集的滑架转动角度，L_c为激光传感器安装位置距离滑架中心的长度，R_a为井筒净径，a为提升绳至导向绳的水平距离。

通过实时显示从而完成在线监测。