[实用新型]一种钻机大钩滑轮组高度实时测量装置及钻机

说明书

本实用新型涉及钻井设备的技术领域，特别是一种钻机大钩滑轮组高度实时测量装置及钻机，能够实时测量游动滑轮组相对钻台面距离，用这个位置信号用来预警和控制游动滑轮组的运行区间对于钻井工程的安全施工极为重要，包括卫星GNSS系统、RTK固定基准接收站和RTK移动接收站，RTK固定基准接收站布置在司钻房或钻塔固定位置；RTK移动接收站安装在在游动滑轮组上，RTK固定基准接收站和RTK移动接收站用于接收卫星GNSS系统的数据信号，RTK固定基准接收站和RTK移动接收站之间通过数据传输交换网络无线连接；数据信号在RTK基准站或RTK移动站或其它运算装置中计算生成游动滑轮组相对钻台面的实时垂直高度定位数据。

技术领域

本实用新型涉及钻井设备的技术领域，特别是涉及一种钻机大钩滑轮组高度实时测量装置及钻机。

背景技术

钻井行业，在作业过程中，钻塔是架设在井口上方的，用于提升和下放钻具的框架式承重钢架结构。在钻塔顶部安装有固定式钢丝绳滑轮组，该滑轮组和下方的游动式滑轮组构成多绳系的重载提升系统，卷绕和释放钢丝绳完成游动式滑轮组的上下移动。在游动滑轮组上安装有起吊钻具的大钩。大钩上挂载有钻具，钻具为钻进工具钻入地层，在大地上打孔。在钻塔下部接近地面的位置设置有钻台，钻台是用于工作人员在井口操作施工的平台。游动滑轮组和大钩相对钻台面的位置对于安全施工极为重要，游动滑轮组位置过高会造成游动滑轮和固定滑轮相碰，拉断钢丝绳，游动滑轮组失控坠落到钻台面，游动滑轮组位置过低，会造成大钩和钻台面相碰砸到钻台面。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够实时测量游动滑轮组相对钻台面距离的钻机大钩滑轮组高度实时测量装置以及包括此种装置的钻机，用这个位置信号用来预警和控制游动滑轮组的运行区间对于钻井工程的安全施工极为重要。

为实现上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

本实用新型的钻机大钩滑轮组高度实时测量装置，包括卫星GNSS 系统、RTK固定基准接收站和RTK移动接收站，所述RTK固定基准接收站布置在司钻房或钻塔固定位置；所述RTK移动接收站安装在在游动滑轮组上，RTK固定基准接收站和RTK移动接收站用于接收卫星GNSS系统的数据信号，RTK固定基准接收站和RTK移动接收站之间通过数据传输交换网络无线连接；数据信号在RTK基准站或RTK移动站或其它运算装置中计算生成游动滑轮组相对钻台面的实时垂直高度定位数据。

一种可能的技术方案中，所述卫星GNSS系统包括BEIDOU-2GNSS、 BEIDOU-3GNSS、GPSGNSS、GALILEOGNSS或GLONASSGNSS中的其中一种。

一种可能的技术方案中，所述数据传输交换网络无线连接采用无线电信号或红外线信号或光信号连接。

一种可能的技术方案中，所述RTK移动接收站上布置数字摄像头。

一种可能的技术方案中，大钩上安装有钻柱重量称重传感器。

一种可能的技术方案中，所述游动滑轮组或钻塔顶部安装有激光测距仪或超声波测距仪。

一种可能的技术方案中，所述游动滑轮组上安装气压式高度计。

一种钻机，包括任一项上述的钻机大钩滑轮组高度实时测量装置。

与现有技术相比本实用新型的有益效果为：使用卫星GNSS系统作为高度测量的主要手段，RTK固定基准接收站和RTK移动接收站接收卫星GNSS系统的数据信号，并解译出数据包中的时基和相位数据，钻机的游动滑轮组的实时高度定位不依赖外围测量器件，而是通过计算GNSS的信号来完成游动滑轮组的实时高度定位，RTK固定基准接收站和RTK移动接收站之间数据交换使用无线数据传输网络连接，测量高度数据具有实时、准确、高效等优势，高度数据接入显示器或工业PC后显示器或PC中的数据处理单元不但能显示游动滑轮组的实时高度数据，同时还能对接近或超过安全高度的游动滑轮组报警或进行刹车处理，或对游动滑轮组的运行位置(高度)实时记录。