一种石油开采地面数据采集系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种石油开采地面数据采集系统，包括：相互通信连接的传感器采集端、数据采集处理端和上位机；数据采集处理端包括：数据采集处理板、信号转接板以及电源控制板；上位机发送指令至信号转接板、再由信号转接板发送至电源控制板，电源控制板为传感器采集端和数据采集处理端供电；再发送指令至数据采集处理端获取传感器采集端采集的数据并发送至上位机进行后续处理。本实用新型专利技术将传感器采集端和数据采集处理端从集成状态改为分立设计，电源模块一体设置在数据采集处理端内并放置于工作间，传感器采集端与数据采集处理端分立设计，使得集成在数据采集处理端的电源模块远离井场，减少井场周边潮湿侵袭，减少电源模块的故障频率。的故障频率。的故障频率。

【技术实现步骤摘要】
一种石油开采地面数据采集系统


[0001]本技术涉及石油、煤矿及地质勘探中的钻井工程
，具体涉及一种石油开采地面数据采集系统。

技术介绍

[0002]随着我国综合实力逐渐提高，对于石油能源的需求量越来越大，同时随着石油不断被开采，石油的开采难度也越来越大，如何更加高效的提高石油开采的效率是石油行业发展需要面临的难题。测井技术是石油开采过程中的重要技术，能够通过相关技术对油气层进行检测，通过相关传感器获得相应的勘测数据，更好的指导石油开采。
[0003]由于石油开采过程中，钻井设备在井下工作，钻铤的工作状态、传感器采集的数据均保存在井下设备中，而地面工作人员无法实时检测钻铤的工作状态，因此，地面工作人员无法对钻铤状态进行实时监控。为此，现有技术中，设计一种地面数据采集系统，该系统能够实时采集现场传感器采集的传感器信号，按照预先设置的算法对传感器信号进行实时处理并显示在司钻显示器上，以便现场工作人员能够实时了解井下设备的工作状态。然而，现有的地面数据采集系统将数据采集和处理系统集成在一台设备中，现有采集系统安装于工作间内，采用了外部可编程直流电源设备进行供电，受海上湿度及运输过程中振动强度大的影响，导致故障频率较高。

技术实现思路

[0004]为有效避免现有采集系统安装于工作间内，而可编程直流电源设备设置在采集系统的外部，外部电源设备由于放置在系统外部，没有受到系统防潮装置的保护且长期受海上湿度及运输过程中振动强度大的影响，导致故障频率较高的问题，本技术提出一种石油开采地面数据采集系统，该系统包括传感器采集端和数据采集处理端，将传感器采集端和数据采集处理端从集成状态改为分立设计，电源模块一体设置在数据采集处理端内并放置于工作间，传感器采集端与数据采集处理端分立设计，使得集成在数据采集处理端的电源模块远离井场，减少井场周边潮湿侵袭，减少电源模块的故障频率；且数据采集处理端外设置防潮外壳，以使电源模块受到工作间和防潮外壳的双重保护，从而减少了电源模块出故障的频率。其具体技术方案如下：
[0005]本技术实施例提供的一种石油开采地面数据采集系统，包括：相互通信连接的传感器采集端、数据采集处理端和上位机；所述数据采集处理端包括：数据采集处理板、信号转接板以及电源控制板；所述上位机分别与所述数据采集处理板和信号转接板连接，所述信号转接板与所述电源控制板连接，所述电源控制板分别与所述传感器采集端、数据采集处理板连接，所述数据采集处理板与所述传感器采集端通过光纤连接，所述电源控制板还与所述光纤连接；
[0006]所述传感器采集端：用于采集井下的传感器信号、并将采集的信号传送至数据采集处理板；
[0007]所述数据采集处理板：用于接收传感器采集端发送的传感器信号，并发送至上位机；
[0008]所述信号转接板：用于接收上位机通过USB发送的USB电源控制指令，将所述USB电源控制指令转换成RS485控制指令并发送至所述电源控制板；
[0009]所述电源控制板：用于接收所述信号转接板发送的RS485控制指令，为所述传感器采集端、数据采集处理板以及所述光纤供电。
[0010]进一步的，所述数据采集处理板包括：核心板MCU主控模块、以太网交换模块、第一USB接口、存储器、RJ45接口、时钟和加密芯片；存储器、时钟和加密芯片分别与所述核心板MCU主控模块连接；所述以太网交换模块通过所述第一USB接口与所述核心板MCU主控模块连接；所述核心板MCU主控模块通过RJ45接口与所述上位机连接。
[0011]进一步的，所述数据采集处理板还包括第一RS485模块接口和显示屏，所述显示屏通过所述第一RS485模块接口与所述核心板MCU主控模块连接；所述显示屏用于显示采集的传感器信号以及所述数据采集处理板的状态信息。
[0012]进一步的，所述以太网交换模块包括：以太网控制器、以太网交换机、网口和光口，所述以太网控制器通过所述第一USB接口与所述核心板MCU主控模块连接，所述以太网交换机与所述以太网控制器连接，所述网口、所述光口分别与所述以太网交换机连接；所述以太网交换机用于将网口信号转换成光纤信号或将光纤信号转换成网口信号；所述以太网控制器用于接收所述核心板MCU主控模块的指令、控制网口信号和光口信号的相互转换。
[0013]进一步的，所述信号转接板包括信号转接MCU模块、第二RS485模块接口、第二USB接口、TBus模块接口以及B48模块接口；所述信号转接MCU模块通过所述第二USB接口与所述上位机连接；所述第二RS485模块接口、TBus模块接口以及B48模块接口分别与所述信号转接MCU模块连接；所述信号转接MCU模块通过所述第二RS485模块接口与所述电源控制板连接；所述TBus模块接口以及B48模块接口用于连接外接设备。
[0014]进一步的，所述电源控制板包括：电源MCU主控模块、CAN总线接口、电源模块、第四RS485模块接口、多组受控电源、多组受控保护单元；所述电源MCU主控模块通过所述CAN总线接口与所述多组受控电源连接，所述受控电源与所述受控保护单元连接，所述受控电源与所述受控保护单元的个数对应设置；所述电源MCU主控模块通过所述第四RS485模块接口与所述信号转接板连接；所述受控电源用于通过所述CAN总线接口接收所述电源MCU主控模块的供电指令，所述受控保护单元用于在电源接通后为用电设备供电。
[0015]进一步的，所述受控电源包括54V电源板、48V电源板、36V电源板和24V电源板；所述受控保护单元包括54V电源保护、48V电源保护、36V电源保护和24V电源保护；所述受控电源与所述受控保护单元对应连接。
[0016]进一步的，54V电源板、48V电源板、36V电源板和24V电源板均包括独立的MCU模块，所述MCU模块分别通过CAN总线与电源MCU主控模块连接，所述MCU模块用于接收所述电源MCU模块的供电或断电指令。
[0017]进一步的，所述电源控制板还包括：第三RS485模块接口和OLED显示屏；所述OLED显示屏通过所述第三RS485模块接口与所述电源MCU主控模块连接；所述OLED显示屏用于显示受控电源的状态。
[0018]进一步的，所述电源控制板还包括：LED模块和IIC模块；所述LED模块和IIC模块均
与所述电源MCU主控模块连接；所述LED模块用于表征电源的状态，所述IIC模块用于连接存储设备。
[0019]进一步的，电源控制板内置于所述数据采集处理端，且在所述数据采集端设置有用于防潮、防盐的保护外壳。
[0020]本技术实施例提供的一种石油开采地面数据采集系统，包括：相互通信连接的传感器采集端、数据采集处理端和上位机；其中，所述数据采集处理端包括：数据采集处理板、信号转接板以及电源控制板；所述上位机分别与所述数据采集处理板和信号转接板连接，所述信号转接板与所述电源控制板连接，所述电源控制板分别与所述传感器采集端、数据采集处理板连接，所述数据采集处理板与所述传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石油开采地面数据采集系统，其特征在于，包括：相互通信连接的传感器采集端、数据采集处理端和上位机；所述数据采集处理端包括：数据采集处理板、信号转接板以及电源控制板；所述上位机分别与所述数据采集处理板和信号转接板连接，所述信号转接板与所述电源控制板连接，所述电源控制板分别与所述传感器采集端、数据采集处理板连接，所述数据采集处理板与所述传感器采集端通过光纤连接，所述电源控制板还与所述光纤连接；所述传感器采集端：用于采集井下的传感器信号、并将采集的信号传送至数据采集处理板；所述数据采集处理板：用于接收传感器采集端发送的传感器信号，并发送至上位机；所述信号转接板：用于接收上位机通过USB发送的USB电源控制指令，将所述USB电源控制指令转换成RS485控制指令并发送至所述电源控制板；所述电源控制板：用于接收所述信号转接板发送的RS485控制指令，为所述传感器采集端、数据采集处理板以及所述光纤供电。2.根据权利要求1所述的石油开采地面数据采集系统，其特征在于，所述数据采集处理板包括：核心板MCU主控模块、以太网交换模块、第一USB接口、存储器、RJ45接口、时钟和加密芯片；存储器、时钟和加密芯片分别与所述核心板MCU主控模块连接；所述以太网交换模块通过所述第一USB接口与所述核心板MCU主控模块连接；所述核心板MCU主控模块通过RJ45接口与所述上位机连接。3.根据权利要求2所述的石油开采地面数据采集系统，其特征在于，所述数据采集处理板还包括第一RS485模块接口和显示屏，所述显示屏通过所述第一RS485模块接口与所述核心板MCU主控模块连接；所述显示屏用于显示采集的传感器信号以及所述数据采集处理板的状态信息。4.根据权利要求2所述的石油开采地面数据采集系统，其特征在于，所述以太网交换模块包括：以太网控制器、以太网交换机、网口和光口，所述以太网控制器通过所述第一USB接口与所述核心板MCU主控模块连接，所述以太网交换机与所述以太网控制器连接，所述网口、所述光口分别与所述以太网交换机连接；所述以太网交换机用于将网口信号转换成光纤信号或将光纤信号转换成网口信号；所述以太网控制器用于接收所述核心板MCU主控模块的指令、控制网口信号和光口信号的相互转换。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王政，刘宇超，张卫星，秦鸿基，
申请(专利权)人：北京巨点未来科技有限公司，
类型：新型
国别省市：