钻机信息采集装置

684 编辑：中冶有色技术网来源：北京中兴天传电气技术有限公司

2024-01-18 15:44:27

权利要求书： 1.一种钻机信息采集装置，其特征在于，包括：

传感器、变送器和采样控制器；

所述传感器的输出端与所述变送器的输入端电连接；

所述采样控制器设有继电器和检测单元，所述变送器的输出端与所述继电器的输入端电连接，所述继电器的输出端与所述检测单元的输入端电连接；

所述传感器为两个以上，所述变送器、所述继电器和所述检测单元的数量均与所述传感器一致，所述变送器、所述继电器、所述检测单元和所述传感器一一对应设置。

2.根据权利要求1所述的钻机信息采集装置，其特征在于，所述采样控制器还设有报警单元，所述报警单元的输入端分别与两个以上的所述检测单元电连接。

3.根据权利要求2所述的钻机信息采集装置，其特征在于，所述报警单元的数量与所述检测单元一致，所述报警单元与所述检测单元一一对应设置。

4.根据权利要求2所述的钻机信息采集装置，其特征在于，所述采样控制器还设有复位键，所述复位键与所有所述继电器电连接。

5.根据权利要求1所述的钻机信息采集装置，其特征在于，还包括采样仪表；

所述传感器的输出端与采样仪表输入端电连接，所述采样仪表与所述变送器的输入端电连接，所述采样仪表的数量与所述传感器、所述变送器一致，所述采样仪表与所述传感器、所述变送器一一对应设置。

6.根据权利要求5所述的钻机信息采集装置，其特征在于，所述变送器的输出端与所述采样仪表的输入端通过dp线电连接，所述采样仪表的输出端与所述继电器的输入端通过dp线电连接。

7.根据权利要求1所述的钻机信息采集装置，其特征在于，所述传感器为温度传感器、电压传感器、振动变送器、油压传感器、编码器或气压传感器中任一种。

8.根据权利要求7所述的钻机信息采集装置，其特征在于，所述传感器为六个，所述传感器为温度传感器、电压传感器、振动变送器、油压传感器、编码器和气压传感器。

9.根据权利要求1至8任一所述的钻机信息采集装置，其特征在于，所述采样控制器为双通道智能数字显示报警仪。

说明书：钻机信息采集装置技术领域[0001] 本实用新型涉及钻机领域，尤其涉及一种钻机信息采集装置。背景技术[0002] 为保证生产安全，钻机常设有信息采集系统，采集钻机电机的风压、检修、电流、电压、转速反馈信号，或者发电机的频率、电压、电流反馈信号等，以使工作人员了解钻机的工

作状态。

[0003] 但是，传统的钻机信息采集系统大都单独对钻机动力系统的各关键点信号进行采集，当钻机出现故障时，工作人员还需要逐一排查仪表，确认故障点，效率较低。

实用新型内容

[0004] 为了在钻机出现故障时，集中体现采集到的信息，从而提高确认故障点的效率，本申请提供一种钻机信息采集装置。

[0005] 为实现本实用新型目的提供的一种钻机5信息采集装置，包括：[0006] 传感器、变送器和采样控制器；[0007] 所述传感器的输出端与所述变送器的输入端电连接；[0008] 所述采样控制器设有继电器和检测元件，所述变送器的输出端与所述继电器的输入端电连接，所述继电器的输出端与所述检测元件输入端电连接；

[0009] 所述传感器为两个以上，所述变送器、所述继电器和所述检测单元的数量均与所述传感器一致，所述变送器、所述继电器、所述检测单元和所述传感器一一对应设置。

[0010] 在一种可能的实现方式中，所述采样控制器还设有报警单元，所述报警单元的输入端分别与两个以上的所述检测单元电连接。

[0011] 在一种可能的实现方式中，所述报警元件的数量与所述检测单元一致，所述报警元件与所述检测单元一一对应设置。

[0012] 在一种可能的实现方式中，所述采样控制器还设有复位键，所述复位键与所有所述继电器电连接。

[0013] 在一种可能的实现方式中，还包括采样仪表；[0014] 所述传感器的输出端与采样仪表输入端电连接，所述采样仪表与所述变送器的输入端电连接，所述采样仪表的数量与所述传感器、所述变送器一致，所述采样仪表与所述传

感器、所述变送器一一对应设置。

[0015] 在一种可能的实现方式中，所述变送器的输出端与所述采样仪表的输入端通过dp线电连接，所述采样仪表的输出端与所述继电器的输入端通过dp线电连接。

[0016] 在一种可能的实现方式中，所述传感器为温度传感器、电压传感器、振动变送器、油压传感器、编码器或气压传感器中任一种。

[0017] 在一种可能的实现方式中，所述传感器为六个，所述传感器为温度传感器、电压传感器、振动变送器、油压传感器、编码器和气压传感器。

[0018] 在一种可能的实现方式中，所述采样控制器为双通道智能数字显示报警仪。[0019] 本申请适用于钻机工作周期内工况监测，包括：传感器、变送器和采样控制器，采样控制器设有继电器和检测元件。变送器的输出端与继电器的输入端电连接，继电器的输

出端与检测元件输入端电连接。传感器为两个以上，变送器、继电器和检测单元的数量均与

传感器一致并一一对应设置。传感器适用于连接在钻机相应位置，实现对井场主电机及辅

机的运行工况的信息采集。通过设置变送器将传感器采集到的信息转换为标准信号。通过

设置采样控制器实现信息的集中展示与控制。通过设置检测单元来向工作人员展示对应的

传感器采集到的钻机的运行工况。钻机正常运行时，信号在正常范围内，继电器动触点位于

常闭触点，回路断开，检测单元无显示。钻机出现故障时，信号超出正常范围，继电器动触点

弹向常开触点，回路闭合，检测单元得电，显示出其检测到的电流或电压值。工作人员发现

钻机异常，前往采样控制器，查看检测单元，发现检测单元有显示，表示该检测单元所对应

的传感器所检测的部分出现异常。相较于传统的钻机信息采集系统，故障时工作人员还需

要前往不同部位查看仪表，逐一排查故障点，本申请将采集到的信息集中展示，快速直观地

表示出对应的故障点，提高了效率。

附图说明[0020] 图1示出本申请实施例的钻机信息采集装置数据采集单线图；[0021] 图2示出本申请实施例的编码器安装结构正视图；[0022] 图3示出本申请实施例的编码器安装结构侧视图；[0023] 图4示出本申请实施例的编码器安装附件结构示意图；[0024] 图5示出本申请实施例的编码器结构示意图；[0025] 图6示出本申请实施例的编码器结构示意图；[0026] 图7示出本申请实施例的编码器结构示意图；[0027] 图8示出本申请实施例的编码器结构示意图。具体实施方式[0028] 以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除

非特别指出，不必按比例绘制附图。

[0029] 其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的

方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

[0030] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者

隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个

以上，除非另有明确具体的限定。

[0031] 在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

[0032] 另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于

本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

[0033] 图1示出根据本申请一实施例的钻机信息采集装置数据采集单线图；图2示出根据本申请一实施例的编码器安装结构正视图；图3示出根据本申请一实施例的的编码器安装

结构侧视图；图4示出根据本申请一实施例的编码器安装附件安装尺寸及外形图；图5示出

根据本申请一实施例的编码器结构示意图；图6示出根据本申请一实施例的编码器安装尺

寸及外形图。如图1所示，该钻机信息采集装置包括：传感器100、变送器和采样控制器；所述

传感器100的输出端与所述变送器的输入端电连接；所述采样控制器200设有继电器和检测

元件，所述变送器的输出端与所述继电器的输入端电连接，所述继电器的输出端与所述检

测元件输入端电连接；所述传感器100为两个以上，所述变送器、所述继电器和所述检测单

元的数量均与所述传感器100一致，所述变送器、所述继电器、所述检测单元和所述传感器

100一一对应设置。

[0034] 传感器100适用于连接在钻机相应位置，通过设置传感器100实现对井场主电机及辅机的运行工况的信息采集。通过设置变送器将传感器100采集到的信息转换为标准信号，

标准信号指的是电流信号或电压信号。通过设置采样控制器200实现信息的集中展示与控

制。检测单元类型依据变送器传递的信号而定，如果变送器传送的是电流信号，则检测单元

为电流表；如果变送器传送的是电压信号，则检测单元为电压表。通过设置检测单元来向工

作人员展示对应的传感器100采集到的钻机的运行工况。继电器为一种电控制器件，是当输

入量(如电压、电流等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的一种电器。继电器

常闭触点无连接，常开触点作为继电器输出端与检测单元输入端连接。

[0035] 钻机正常运行时，信号在正常范围内，继电器动触点位于常闭触点，回路断开，检测单元无显示。钻机出现故障时，信号超出正常范围，继电器动触点弹向常开触点，回路闭

合，检测单元得电，显示出其检测到的电流或电压值。工作人员发现钻机异常，前往采样控

制器200，查看检测单元，发现检测单元有显示，表示该检测单元所对应的传感器100所检测

的部分出现异常。相较于传统的钻机信息采集系统，故障时工作人员还需要前往不同部位

查看仪表，逐一排查故障点，本申请将采集到的信息集中展示，快速直观地表示出对应的故

障点，提高了效率。

[0036] 进一步地，变送器的输出端与继电器的输入端通过dp线电连接，实现信息的高速传达。

[0037] 在一种可能的实现方式中，采样控制器200还设有报警单元，报警单元的输入端分别与两个以上的检测单元电连接。钻机出现故障时，继电器动作，回路闭合，报警单元得电，

发出警报，吸引工作人员前往确认。通过设置报警单元辅助工作人员提高效率。

[0038] 进一步地所有传感器100共用一个报警单元，以最少的报警单元实现对工作人员的提示功能。

[0039] 进一步地，报警单元可以为电铃、电警笛、电喇叭或蜂鸣器中的任意一种。[0040] 进一步地，报警单元可以为发出强光的指示灯。[0041] 在一种可能的实现方式中，报警元件的数量与检测单元一致，报警元件与检测单元一一对应设置。每个传感器100均对应有独立的报警元件，可以通过设置不同的报警单元

来提示工作人员具体是哪一传感器100位置出现异常。例如所有传感器100中，只有温度传

感器100对应设置的报警单元为电铃，工作人员听到电铃声即可判断温度传感器100对应位

置出现异常。

[0042] 进一步地，报警单元可以为电铃、电警笛、电喇叭或蜂鸣器中的任意一种。[0043] 进一步地，报警单元可以为发出强光的指示灯。[0044] 在一种可能的实现方式中，报警元件的数量与检测单元一致，报警元件与检测单元一一对应设置。每个传感器100均对应有独立的报警元件，可以通过设置不同的报警单元

来提示工作人员具体是哪一传感器100位置出现异常。例如所有传感器100中，只有温度传

感器100对应设置的报警单元为电铃，工作人员听到电铃声即可判断温度传感器100对应位

置出现异常。

[0045] 在一种可能的实现方式中，采样控制器200还设有复位键，复位键与所有继电器电连接。工作人员将故障修复后，可以按下复位键，恢复采样控制器200的正常状态。此时钻机

正常运行，电器动触点位于常闭触点，回路断开，检测单元无显示，报警单元无反应。

[0046] 在一种可能的实现方式中，还包括采样仪表300；传感器100的输出端与采样仪表300输入端电连接，采样仪表300与变送器的输入端电连接，采样仪表300的数量与传感器

100、变送器一致，采样仪表300与传感器100、变送器一一对应设置。采样控制器200的检测

单元的数值显示为标准信号值，电流或电压信号值，在传感器100与变送器之间设置对应类

型的采样仪表300，以更多种信号形式，更直观地显示钻机各部位的运行状况。

[0047] 进一步地，采样仪表300的类型可以根据实际需求进行选择。[0048] 在一种可能的实现方式中，所述变送器的输出端与所述采样仪表300的输入端通过dp线电连接，所述采样仪表300的输出端与所述继电器的输入端通过dp线电连接，实现信

息的高速传达。

[0049] 在一种可能的实现方式中，传感器100为温度传感器、电压传感器、振动变送器、油压传感器、编码器150或气压传感器中任一种。

[0050] 温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器；电压传感器是指能感受被测电压并转换成可用输出信号的传感器；振动变送器主要用于检测旋转机械的绝对

振动，如机壳振动、轴瓦振动、机械振动等；油压传感器是通过压阻效应将压力信号转化为

电信号的装置；编码器150可以将角位移或直线位移转换成电信号；气压传感器是用于测量

气体的绝对压强的仪器。传感器可以用于检测钻机的温度、电压、振动、油压、位移或气压信

号。

[0051] 进一步地，传感器100的类型、型号可以根据具体情况进行选择。[0052] 进一步地，如果选用的传感器100本身具有数显功能、变送功能，可以根据需要选择删去采样仪表及变送器，直接将该传感器100的输出端与继电器输入端连接。

[0053] 在一种可能的实现方式中，传感器100为六个，传感器100为温度传感器、电压传感器、振动变送器、油压传感器、编码器150和气压传感器。

[0054] 进一步地，编码器的一种结构如图5至8所示。[0055] 进一步地，编码器150的安装结构如图2所示，安装结构包括滚筒151、护罩152、底座153、安装附件154和卡箍155。护罩152、底座153与滚筒151连接，底座153、安装附件154、

卡箍155和编码器150位于护罩152内，安装附件154通过螺钉分别与底座153和编码器150连

接，卡箍155与编码器150的轴连接。底座设有内螺纹，编码器150的轴穿过卡箍155，与底座

153进行螺纹连接。

[0056] 在一种可能的实现方式中，采样控制器200为双通道智能数字显示报警仪。双通道智能数字显示报警仪易获取、操作简单。

[0057] 进一步地，采样控制器200可根据实际需求做出选择。[0058] 以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技

术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨

在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的

其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。