[发明专利]无线综合录井仪配套的绞车传感装置

说明书

本发明给出了一种无线综合录井仪配套的绞车传感装置；包括转盘、传感器单元、控制单元和无线传输单元，转盘固定安装在绞车的绞盘转轴上，转盘端面上设有若干永磁体，传感器单元固定在转盘外侧位置，传感器单元采集转盘的永磁体发出的脉冲信号变为开关量信号，传感器单元与控制单元连接，控制单元将传感器单元采集的开关量信号计算得到绞车伸出或回缩距离的结果信号，无线传输单元用于将控制单元计算出的高度结果信号采用无线传输的方式发送至外部设备。该传感装置对绞车下放、提升高度的信号进行采集、处理，能够实时监测、感知和采集对象信息，对采集到的信息进行处理且无线传输。

技术领域

本发明涉及一种无线综合录井仪配套的绞车传感装置。

背景技术

绞车传感器是一种用于监测整个钻井过程中绞车轴转动所产生深度的传感器，是石油钻井过程中测量深度的传感器，现有的绞车传感器安装在绞车的绞盘转轴上，可以监测整个钻井过程中钻井的高度变化，从而得到当前的钻井深度，所以绞车传感器是油田钻、录井监测系统中的一个重要组成部分。

必须指出传统的有线录井方式，已经不能高效的支持现有的钻井技术，综合录井势必要走向无线低功耗的实现方式。目前采用简单的系统集成方式和已有的商用无线传输技术根本无法满足现场的实际需要，只有从传感器源头开始，到无线传输的所有环节，全部采用低功耗设计，但目前还没有厂商（包括国外著名品牌公司）能够突破该项技术；并且由于油田现场环境复杂恶劣，对于传感器的布线往往需要大量的时间和成本，现场电磁干扰严重，信号传输易受干扰，一旦设备位置改变或实际环境无法布线时，没有好的应对方案，而且现有的绞车传感器的选用的传感器类型和布置方式造成采集数据的精度较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理、方便安装、低功耗的无线综合录井仪配套的绞车传感装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无线综合录井仪配套的绞车传感装置；

包括转盘、传感器单元、控制单元和无线传输单元，转盘固定安装在绞车的绞盘转轴上，转盘端面上设有若干永磁体，传感器单元固定在转盘外侧位置，传感器单元采集转盘的永磁体发出的脉冲信号变为开关量信号，传感器单元与控制单元连接，控制单元将传感器单元采集的开关量信号计算得到绞车伸出或回缩距离的结果信号，无线传输单元用于将控制单元计算出的高度结果信号采用无线传输的方式发送至外部设备。

采用这样的结构后，本无线综合录井仪配套的绞车传感装置可以准确感知对绞车下放、提升高度的信号，能够实时监测、感知和采集对象信息，对采集到的信息进行处理且无线传输。

本无线综合录井仪配套的绞车传感装置的控制单元具有低电压供电、低功耗等特点，同时自带信号处理功能，能同时采集模拟量与开关量信号，可同时兼容市场上的任何短距离无线RF模块，优点是实现了无线通信，实现了3.6V低电压供电，平均电流小于2mA的低功耗采集、处理、传输的功能。

本无线综合录井仪配套的绞车传感装置提供从传感器源头到无线传输的所有环节，全部采用低功耗无线数字化的压力传感装置，摆脱了原先录井现场布线困难、抗干扰能力差的窘境。

为了更清楚的理解本发明的技术内容，以下将本无线综合录井仪配套的绞车传感装置简称为本传感装置。

本传感装置的转盘外侧设有罩板，罩板与转盘之间设有轴承，罩板相对转盘不发生周向转动，传感器单元固定在罩板上；采用这样的结构后，罩板不仅可以保护转盘与其他机构发生干涉，也可以方便传感器单元的安装。

本传感装置的传感器单元包括信号调整模块、滤波模块、上拉电阻和两个霍尔传感器；

两个霍尔传感器并列布置，两个霍尔传感器处于转盘端面一侧，两个霍尔传感器将采集到的变化的磁场信号转化为数字开关量信号输出给信号调整模块，信号调整模块将数字电压信号调整后输出给滤波模块，滤波模块进行滤波后输出给上拉电阻，电压信号经过上拉电阻最后输出至控制单元。