一種井下地質狀況檢測預警系統的製作方法
2023-04-30 12:49:01 1
一種井下地質狀況檢測預警系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種井下地質狀況檢測預警系統，包括通訊設備(1)和若干個傳感器(2)；所述通訊設備(1)包括：主控單元(11)、時鐘單元(12)、存儲單元(13)和無線傳輸單元(14)；時鐘單元(12)的時鐘信號輸出端與主控單元(11)的時鐘信號輸入端連接，主控單元(11)的存儲數據輸入輸出端與存儲單元(13)的存儲數據輸入輸出端連接，主控制單元(11)的無線數據輸入輸出端與無線傳輸單元(14)的無線數據輸入輸出端連接，每個所述傳感器(2)的數據輸出端均與主控單元(11)的數據輸入端連接。本實用新型通過單獨設置的通訊設備和傳感器，能夠對井下多層次結構的礦道進行數據採集，並將採集的數據上傳，以供管理人員進行分析，從而準確及時的對井下情況進行預警。
【專利說明】一種井下地質狀況檢測預警系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種井下地質狀況檢測預警系統，屬於井下檢測與儀器【技術領域】。
【背景技術】
[0002]井下作業是油田勘探開發過程中保證油水井正常生產的技術手段。由於井下的環境複雜且容易發生地質類災害，因此需要可靠性和準確性較高的監測預警設備。
[0003]傳統的檢測預警設備是通過對信號的採集、傳輸及分析後獲得某種特定的結果，而對井下地質環境址的判斷則能夠確定是否有發生地址災害的危險。對於信號傳輸的過程，由於井下的礦道普遍為多層次結構，若每個層次均設置傳感器則需要大量人工檢測，並且又由於井下的環境較潮溼，若採用有線傳輸傳感器採集的信號則會因為環境的腐蝕而導致線路損壞而失效，所以目前現有的井下檢測預警設備難以滿足可靠性和準確性的要求。
【發明內容】
[0004]本實用新型為解決現有的井下檢測預警技術中存在的在信號傳輸過程中的可靠性和準確性較差的問題，進而提供了一種井下地質狀況檢測預警系統。為此，本實用新型提供了如下的技術方案:
[0005]一種井下地質狀況檢測預警系統，包括通訊設備和若干個傳感器；所述通訊設備包括:主控單元、時鐘單元、存儲單元和無線傳輸單元；時鐘單元的時鐘信號輸出端與主控單元的時鐘信號輸入端連接，主控單元的存儲數據輸入輸出端與存儲單元的存儲數據輸入輸出端連接，主控制單元的無線數據輸入輸出端與無線傳輸單元的無線數據輸入輸出端連接，每個所述傳感器的數據輸出端均與主控單元的數據輸入端連接。
[0006]本實用新型提供的井下地質狀況檢測預警系統通過單獨設置的通訊設備和傳感器，能夠對井下多層次結構的礦道進行數據採集，並將採集的數據上傳，以供管理人員進行分析，從而準確及時的對井下情況進行預警。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0008]圖1是本實用新型提供的井下地質狀況檢測預警系統的結構示意圖；
[0009]圖2是本實用新型提供的時鐘單元的電路結構示意圖；
[0010]圖3是本實用新型提供的存儲單元的電路結構示意圖；
[0011]圖4是本實用新型提供的無線傳輸單元的電路結構示意圖。【具體實施方式】
[0012]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0013]本【具體實施方式】提供了一種井下地質狀況檢測預警系統，如圖1所示，包括通訊設備I和若干個傳感器2 ;所述通訊設備I包括:主控單元11、時鐘單元12、存儲單元13和無線傳輸單元14 ;時鐘單元12的時鐘信號輸出端與主控單元11的時鐘信號輸入端連接，主控單元11的存儲數據輸入輸出端與存儲單元13的存儲數據輸入輸出端連接，主控制單元11的無線數據輸入輸出端與無線傳輸單元14的無線數據輸入輸出端連接，每個所述傳感器2的數據輸出端均與主控單元11的數據輸入端連接。
[0014]具體的，時鐘單元12用於為主控單元11提供預先設定的時間間隔定期喚醒傳感器2進行採樣，如圖2所示，時鐘單元12可採用DS1302時鐘晶片。主控單元12可採用16位控制器MSP430系列晶片為核心元件，考慮到井下環境無法實現經常的維護，因此選用低功耗晶片，該晶片的每百萬指令只消耗160uA電流，可以通過電池供電而長期無維護的狀態工作。由於所述井下地質狀況檢測預警系統需要記錄多個傳感器2採集的信息，因此需要設置較大容量的存儲設備，當通訊狀況較差時將數據暫存，待通訊狀況恢復後再將暫存的數據發送。如圖3所示，存儲單元13可採用M25PXX系列FLASH存儲器，該存儲器的最小存儲量為SM，能夠滿足井下監測預警數據的存儲。如圖4所示，無線傳輸單元14可採用Si4432系列無線模塊，其工作頻段包括430.24?439.75MHz，也可工作於900.72?929.27MHz,最大發射功率17dBm，傳輸速率最大128Kbps，空曠通訊距離可達600米，不規則礦道中的傳輸距離也在100米以上。
[0015]傳感器2可採用具有單一接口的多通道複合探頭，也可採用具有單一接口的多通道複合傳感器，採集的數據包括溫度、溼度、壓力等。每個傳感器2均通過RS232或RS485總線與主控單元11連接，可將採集的井下狀況數據通過通訊設備I上傳，實現監測數據的無線傳輸。
[0016]在本實用新型一可選實施例中，所述系統還可以包括安全防護外殼，所述通訊設備I和若干個傳感器2均設置在所述安全防護外殼中，所述安全防護外殼的防水等級為IPX5級，以防止在井下潮溼環境中通訊設備I和傳感器2被腐蝕。
[0017]本【具體實施方式】提供的井下地質狀況檢測預警系統的工作原理是:通過若干個傳感器將井下的溫度、溼度、壓力等數據採集後，由通訊設備通過無線傳輸單元上傳，遠端的伺服器接收到數據後，通過機器計算或人工測算後，確定是否存在發生事故的可能，從而為井下工作人員提供預警信息。
[0018]採用本【具體實施方式】提供的技術方案，通過單獨設置的通訊設備和傳感器，能夠對井下多層次結構的礦道進行數據採集，並將採集的數據上傳，以供管理人員進行分析，從而準確及時的對井下情況進行預警。
[0019]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型實施例揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種井下地質狀況檢測預警系統，包括通訊設備(I)和若干個傳感器(2); 其特徵在於，所述通訊設備(I)包括:主控單元(11)、時鐘單元(12)、存儲單元(13)和無線傳輸單元(14);時鐘單元(12)的時鐘信號輸出端與主控單元(11)的時鐘信號輸入端連接，主控單元(11)的存儲數據輸入輸出端與存儲單元(13)的存儲數據輸入輸出端連接，主控制單元(11)的無線數據輸入輸出端與無線傳輸單元(14)的無線數據輸入輸出端連接，每個所述傳感器(2)的數據輸出端均與主控單元(11)的數據輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的井下地質狀況檢測預警系統，其特徵在於，所述系統還包括安全防護外殼，所述通訊設備(I)和若干個傳感器(2)均設置在所述安全防護外殼中，所述安全防護外殼的防水等級為IPX5級。
3.根據權利要求1所述的井下地質狀況檢測預警系統，其特徵在於，所述主控單元(11)採用MSP430系列晶片。
4.根據權利要求1所述的井下地質狀況檢測預警系統，其特徵在於，所述時鐘單元(12)採用DS1302時鐘晶片。
5.根據權利要求1所述的井下地質狀況檢測預警系統，其特徵在於，所述存儲單元(13)採用M25PXX系列FLASH存儲器。
6.根據權利要求1所述的井下地質狀況檢測預警系統，其特徵在於，每個所述傳感器(2)均通過RS232或RS485總線與主控單元(11)連接。
【文檔編號】E21B49/00GK203796258SQ201420226758
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】葉寶林 申請人:葉寶林