[实用新型]一种基于激光扫描传感器的钻杆对接检测控制系统

说明书

本实用新型公开了一种基于激光扫描传感器的钻杆对接检测控制系统，包括激光传感器、状态显示功能模块、PLC系统和执行机构，激光传感器安装于上钻杆和下钻杆连接处的侧边位置，激光传感器的图像信号输出端与状态显示功能模块的信号输入端连接，激光传感器的数据输出端与PLC系统的数据输入端连接，PLC系统的控制信号输出端与执行机构连接，执行机构用于控制上钻杆和下钻杆连接的机构。本实用新型采用激光扫描边缘传感器作检测器件，有效克服了由人工观察移动位置偏差固有的缺点，提高检测的可靠性，有效解决了司钻人员通过手柄控制人眼观察产生的误差防止上钻杆丝扣与下钻杆端面的碰撞，避免了丝扣的损伤，现场人员能够方便快捷的进行维护。

技术领域

本实用新型涉及工业自动化控制技术领域，尤其涉及一种基于激光扫描传感器的钻杆对接检测控制系统。

背景技术

传统的钻杆上扣过程都是采用的司钻人工通过手柄控制顶驱大钩上下移动来控制上钻杆和下钻杆两端面的间距，这种控制方式很难司钻人工掌控，而且动作时间相对较长又不利于对钻杆公扣和母扣的防撞保护，且人工观察移动位置会偏差，产生的误差会导致上钻杆和下钻杆端面碰撞，导致丝扣的损伤，因此，存在改进空间。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种基于激光扫描传感器的钻杆对接检测控制系统。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

本实用新型包括激光传感器、状态显示功能模块、PLC系统和执行机构，所述激光传感器安装于上钻杆和下钻杆连接处的侧边位置，且所述激光传感器的扫描端正对所述上钻杆和所述下钻杆的连接处，所述激光传感器的图像信号输出端与所述状态显示功能模块的信号输入端连接，所述激光传感器的数据输出端与所述PLC系统的数据输入端连接，所述PLC系统的控制信号输出端与所述执行机构连接，所述执行机构用于控制所述上钻杆和所述下钻杆连接的机构。

优选的，所述激光传感器为具有隔离功能的模拟量信号和数字量开关信号及RS485通讯的激光传感器。

进一步，所述激光传感器为Poscon 3D激光扫描传感器。

作为改进，所述PLC系统还连接有故障报警器。

通过PLC系统控制大钩高度先将下面一根钻杆放入井口，并将这根钻杆或钻柱的上端面平齐激光边缘传感器光源中心位置，然后在将上面一根钻杆向下放，当激光传感器检测到上部边缘在设定范围内，激光传感器信号数据传送给PLC系统，判断钻杆已经进入工作范围，并给执行机构顶驱传动信号使其减速向下移动。激光传感器检测到的上下钻杆端面间距实时数据进去PLC系统与顶驱驱动装置形成闭环控制，当上下钻杆端面基本重合完成钻杆的对扣工作，余下的工作由铁钻工完成。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型是一种基于激光扫描传感器的钻杆对接检测控制系统，与现有技术相比，本实用新型采用激光扫描边缘传感器作检测器件，有效克服了由人工观察移动位置偏差固有的缺点，提高检测的可靠性，有效解决了司钻人员通过手柄控制人眼观察产生的误差防止上钻杆丝扣与下钻杆端面的碰撞，避免了丝扣的损伤，现场人员能够方便快捷的进行维护。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理框图；

图2是本实用新型的钻杆进入检测范围示意图；

图3是本实用新型的钻杆进入中间过程示意图；

图4是本实用新型的钻杆完成进入上扣示意图。

图中：1-上钻杆、2-下钻杆、3-激光传感器

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。