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1、(10)授权公告号 CN 203891864 U(45)授权公告日 2014.10.22CN203891864U(21)申请号 201420229578.X(22)申请日 2014.05.07E21B 44/00(2006.01)(73)专利权人中国石油大学（华东）地址 266580 山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人戴永寿 周鹏 张亚南 孙伟峰孙洪涛 李立刚(54) 实用新型名称一种钻井四参数快速采集系统(57) 摘要本实用新型涉及一种钻井四参数快速采集系统。它由硬件采集电路、数据采集模块、屏蔽线缆组成。其中硬件采集电路位于钻井现场的防爆电气控制箱中，由模拟信号接口、信号分配器、。
2、数字信号接口、光电耦合器和电源组成。该系统通过信号分配器采集大钩负荷、立压、扭矩传感器输出的420mA电流信号，通过光电耦合器采集转盘转速的脉冲电压信号；由屏蔽线缆连接硬件采集电路和数据采集模块；通过数据采集模块实现模拟信号向数字信号的转化和脉冲电压信号计数，在上位机中实现四参数数据的采集、处理、显示、存储功能。(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 权利要求书1页 说明书2页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书2页 附图1页(10)授权公告号 CN 203891864 UCN 203891864 U1/1页21.一。
3、种钻井四参数快速采集系统，由硬件采集电路、数据采集模块、屏蔽线缆组成，其中硬件采集电路位于钻井现场的防爆电气控制箱中，由模拟信号接口、信号分配器、数字信号接口、光电耦合器和电源组成；数据采集模块位于录井仪器房；防爆电气控制箱与数据采集模块通过屏蔽线缆连接。2.根据权利要求1所述的钻井四参数快速采集系统，其特征是：将大钩负荷、立压、扭矩传感器输出的420mA电流信号经模拟信号接口送入信号分配器中，将转盘转速传感器输出的脉冲电压信号经数字信号接口送入光电耦合器中；信号分配器输出的420mA电流信号和光电耦合器输出的数字脉冲信号经过屏蔽线缆传输至数据采集模块中，信号经数据采集模块进行模数转换和计数后。
4、传输至上位机，在上位机中实现数据的显示、处理、存储功能。权 利 要 求 书CN 203891864 U1/2页3一种钻井四参数快速采集系统 技术领域0001 本实用新型涉及一种钻井四参数快速采集系统，能够实现钻井过程中大钩负荷、立压、扭矩和转盘转速四个参数的快速采集、处理和存储。背景技术0002 目前国内外常用的综合录井仪的数据采集频率一般为1Hz，低采集速率造成了大量高频信息的丢失，严重阻碍了录井行业中工况识别、异常预警等技术的发展。虽然国内录井行业在综合录井参应用上做了一定的研究，取得了一定的成果，针对数据的采集和传输方式进行了一定改进，但依然无法恢复高频成分所携带的信息，严重制约了录井行。
5、业的发展。为了给录井工况识别、异常预警等技术的发展奠定基础，需要针对钻井过程中关键参数进行快速采集、处理和存储。发明内容0003 为了实现钻井过程中大钩负荷、立压、扭矩和转盘转速四个关键参数的快速采集、处理和存储，本实用新型提供了一种钻井四参数快速采集系统。该系统能够实现最高200kHz的模拟信号采集和10kHz的脉冲信号计数，并且能够在上位机中实现数据处理、曲线绘制和数据存储功能。0004 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：将硬件采集电路放入防爆电气控制箱中，安置在钻井现场，通过信号分配器采集大钩负荷、立压、扭矩的传感器输出的420mA电流信号，通过光电耦合器采集转盘转速的脉冲信号。
6、；通过屏蔽线缆将信号传输至录井仪器房的高速数据采集模块中，数据采集模块与上位机相连，在上位机中实现数据采集控制、数据显示、数据处理和数据存储等功能。0005 本实用新型的有益效果是，可以在不影响综合录井仪正常工作的前提下，实现大钩负荷、立压、扭矩、转盘转速钻井四参数的快速采集、处理和存储功能，为钻井工况识别、异常预警等技术的发展奠定基础。附图说明0006 图1是本实用新型的系统结构图。具体实施方式0007 在图1中，模拟信号接口、信号分配器、数字信号接口、光电耦合器和电源均封装在防爆电气控制箱中，放置在钻井现场，数据采集模块和上位机位于录井仪器房中，防爆电气控 制箱和数据采集模块通过多芯屏蔽线。
7、缆相连。为了最大限度的减少对正常录井工作的影响，大钩负荷、立压、扭矩的数据采集直接通过信号分配器采集传感器输出的420mA电流信号，转盘转速的数据通过光电耦合器的脉冲电压信号技术进行采集。信号分配器不会影响原始传感器的信号输出，光电耦合器避免了脉冲电压采集时对传感器输出的影响，说 明 书CN 203891864 U2/2页4从而保证了综合录井仪的正常工作。0008 本实用新型位于防爆电气控制箱中的设备采用220V交流电源供电，通过交直流转换电源将220V交流电转换为24V直流电，为信号分配器和光电耦合器供电。数据采集模块采用研华的USB-4716，可以实现模拟信号最高200kHz的采样，脉冲信号最高10kHz的计数，并且无需外部电源，通过USB供电。数据的采集、显示、处理、存储功能在上位机中实现。说 明 书CN 203891864 U1/1页5图1说 明 书 附 图CN 203891864 U。