CN113550732A - 一种矿山液压钻机监控*** - Google Patents

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李柯岩
刘咏涵
李威达
张玉峰
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Abstract

本发明公开了一种矿山液压钻机监控***，包括传感器模组、驱动检测模组、视频监控模组、网关模块、数据库、中央处理器和远程人机交互模块，传感器模组和视频监控模组的输出端均与网关模块相连接，网关模块与中央处理器相连接，中央处理器分别与数据库和远程人机交互模块相连接，传感器模组包括转速传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、气体检测传感器、振动传感器、液压刹车传感器和接近开关。本发明通过设置传感器模组对钻机的工作状态进行采集，同时设置驱动检测模组对钻机底盘部分的状态进行采集，在工作状态监测、问题检查和工况预警方面均可得到满足。

Description

一种矿山液压钻机监控***
技术领域
本发明涉及液压钻机技术领域，特别涉及一种矿山液压钻机监控***。
背景技术
在矿山的生产过程中，钻井施工工艺的应用越来越广泛，但是在钻井施工用的钻机液压***比较复杂，液压动力源、液压控制元件、执行元件、辅助元件等比较多，使得其故障产生的就比较多，并且由于各种元件和辅助装置机构及油液大都封闭在壳体和管道中，不能直观地了解其工作状况，因此在出现故障时，往往要用较多的时间查询原因、排除故障，间接导致了井下工作人员需要额外在井下待上更久的时间，存在着安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种矿山液压钻机监控***。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种矿山液压钻机监控***，包括传感器模组、驱动检测模组、视频监控模组、网关模块、数据库、中央处理器和远程人机交互模块，所述传感器模组和视频监控模组的输出端均与网关模块相连接，所述网关模块与中央处理器相连接，所述中央处理器分别与数据库和远程人机交互模块相连接，所述传感器模组包括转速传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、气体检测传感器、振动传感器、液压刹车传感器和接近开关。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转速传感器用于检测冷却风扇和钻机主轴的转速，所述温度传感器用于检测冷却液和液压油的温度，所述压力传感器用于检测冷却液压力和液压油的压力，所述流量传感器用于检测钻机冷却水箱的进出水量，所述气体检测传感器用于检测矿井内空气的成分和浓度，所述振动传感器用于检测钻台的振动频率，所述液压刹车传感器用于检测液压钻机刹车状态，所述接近开关用于检测钻机的行进深度。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动检测模组包括噪音传感器、转子传感器和车速传感器，所述噪音传感器用于检验噪音分贝，所述转子传感器用于检验发动机工作，车所述速传感器用于检测钻机底盘驱动的行进速率，所述驱动检测模组同时采集底架的主动悬架和组合仪表等的信息。
作为本发明的一种优选技术方案，所述视频监控模组为多组高温防爆摄像头，分布于安装于钻机机身外部，实现全方位对外部环境进行拍摄。
作为本发明的一种优选技术方案，所述网关模块将传感器模组和视频监控模组的数据进行格式化处理，并且建立起TCP/IP连接，通过互联网将数据发送到数据库。
作为本发明的一种优选技术方案，所述数据库存储的信息在传感器模组、视频监控模组采集的信息基础上还包括，钻井工况中的转盘扭矩、转盘转速、大钩载荷、大钩高度、立管压力、吊钳扭矩、泵冲次、钻井泵出口压力、钻井液浓度、钻井液和井眼轨迹。
作为本发明的一种优选技术方案，所述中央处理器实现信息交互和对数据的处理。
作为本发明的一种优选技术方案，所述远程人机交互模块包括远程控制电脑终端、智能手机、控制器和显示器，用于查看实时监控信息，同时主动发送相关控制指令对钻孔实现操控。
作为本发明的一种优选技术方案，所述监控信息的展示方式包括实时标签数据显示、实时动画显示、实时曲线显示。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过设置传感器模组对钻机的工作状态进行采集，同时设置驱动检测模组对钻机底盘部分的状态进行采集，在工作状态监测、问题检查和工况预警方面均可得到满足，同时视频监控模组可获取钻机外部环境，配合数据库当中所记录的数值，可及时发现异常，保证钻井工作能够安全的进行。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体框架图；
图2是本发明的传感器模组结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-2所示，本发明提供一种矿山液压钻机监控***，包括传感器模组、驱动检测模组、视频监控模组、网关模块、数据库、中央处理器和远程人机交互模块，传感器模组和视频监控模组的输出端均与网关模块相连接，网关模块与中央处理器相连接，中央处理器分别与数据库和远程人机交互模块相连接，传感器模组包括转速传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、气体检测传感器、振动传感器、液压刹车传感器和接近开关。
进一步的，转速传感器用于检测冷却风扇和钻机主轴的转速，温度传感器用于检测冷却液和液压油的温度，压力传感器用于检测冷却液压力和液压油的压力，流量传感器用于检测钻机冷却水箱的进出水量，气体检测传感器用于检测矿井内空气的成分和浓度，振动传感器用于检测钻台的振动频率，液压刹车传感器用于检测液压钻机刹车状态，接近开关用于检测钻机的行进深度。
驱动检测模组包括噪音传感器、转子传感器和车速传感器，噪音传感器用于检验噪音分贝，转子传感器用于检验发动机工作，车速传感器用于检测钻机底盘驱动的行进速率，驱动检测模组同时采集底架的主动悬架和组合仪表等的信息。
视频监控模组为多组高温防爆摄像头，分布于安装于钻机机身外部，实现全方位对外部环境进行拍摄。
网关模块将传感器模组和视频监控模组的数据进行格式化处理，并且建立起TCP/IP连接，通过互联网将数据发送到数据库。
数据库存储的信息在传感器模组、视频监控模组采集的信息基础上还包括，钻井工况中的转盘扭矩、转盘转速、大钩载荷、大钩高度、立管压力、吊钳扭矩、泵冲次、钻井泵出口压力、钻井液浓度、钻井液和井眼轨迹。
中央处理器实现信息交互和对数据的处理。
远程人机交互模块包括远程控制电脑终端、智能手机、控制器和显示器，用于查看实时监控信息，同时主动发送相关控制指令对钻孔实现操控。
监控信息的展示方式包括实时标签数据显示、实时动画显示、实时曲线显示。
具体的，首先传感器模组当中的转速传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、气体检测传感器、振动传感器、液压刹车传感器和接近开关，对冷却风扇和钻机主轴的转速、冷却液和液压油的温度、冷却液压力和液压油的压力、钻机冷却水箱的进出水量、矿井内空气的成分和浓度、钻台的振动频率、液压钻机刹车状态和钻机的行进深度进行检测，驱动检测模组则对噪音分贝、发动机工作、钻机底盘驱动的行进速率、底架的主动悬架和组合仪表等的信息进行采集，视频监控模组则对钻机的工作外部环境进行拍摄，所有采集的信息均传递至网关模块，再由网关模块传递至中央处理器，由中央处理器对数据进行分析处理之后将数据存储至数据库当中，同时由远程人机交互模块进行操作，实现钻孔操作。
本发明通过设置传感器模组对钻机的工作状态进行采集，同时设置驱动检测模组对钻机底盘部分的状态进行采集，在工作状态监测、问题检查和工况预警方面均可得到满足，同时视频监控模组可获取钻机外部环境，配合数据库当中所记录的数值，可及时发现异常，保证钻井工作能够安全的进行。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种矿山液压钻机监控***，其特征在于，包括传感器模组、驱动检测模组、视频监控模组、网关模块、数据库、中央处理器和远程人机交互模块，所述传感器模组和视频监控模组的输出端均与网关模块相连接，所述网关模块与中央处理器相连接，所述中央处理器分别与数据库和远程人机交互模块相连接，所述传感器模组包括转速传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、气体检测传感器、振动传感器、液压刹车传感器和接近开关。
2.根据权利要求1所述的一种矿山液压钻机监控***，其特征在于，所述转速传感器用于检测冷却风扇和钻机主轴的转速，所述温度传感器用于检测冷却液和液压油的温度，所述压力传感器用于检测冷却液压力和液压油的压力，所述流量传感器用于检测钻机冷却水箱的进出水量，所述气体检测传感器用于检测矿井内空气的成分和浓度，所述振动传感器用于检测钻台的振动频率，所述液压刹车传感器用于检测液压钻机刹车状态，所述接近开关用于检测钻机的行进深度。
3.根据权利要求1所述的一种矿山液压钻机监控***，其特征在于，所述所述驱动检测模组包括噪音传感器、转子传感器和车速传感器，所述噪音传感器用于检验噪音分贝，所述转子传感器用于检验发动机工作，车所述速传感器用于检测钻机底盘驱动的行进速率，所述驱动检测模组同时采集底架的主动悬架和组合仪表等的信息。
4.根据权利要求1所述的一种矿山液压钻机监控***，其特征在于，所述视频监控模组为多组高温防爆摄像头，分布于安装于钻机机身外部，实现全方位对外部环境进行拍摄。
5.根据权利要求1所述的一种矿山液压钻机监控***，其特征在于，所述网关模块将传感器模组和视频监控模组的数据进行格式化处理，并且建立起TCP/IP连接，通过互联网将数据发送到数据库。
6.根据权利要求1所述的一种矿山液压钻机监控***，其特征在于，所述数据库存储的信息在传感器模组、视频监控模组采集的信息基础上还包括，钻井工况中的转盘扭矩、转盘转速、大钩载荷、大钩高度、立管压力、吊钳扭矩、泵冲次、钻井泵出口压力、钻井液浓度、钻井液和井眼轨迹。
7.根据权利要求1所述的一种矿山液压钻机监控***，其特征在于，所述中央处理器实现信息交互和对数据的处理。
8.根据权利要求1所述的一种矿山液压钻机监控***，其特征在于，所述远程人机交互模块包括远程控制电脑终端、智能手机、控制器和显示器，用于查看实时监控信息，同时主动发送相关控制指令对钻孔实现操控。
9.根据权利要求8所述的一种矿山液压钻机监控***，其特征在于，所述监控信息的展示方式包括实时标签数据显示、实时动画显示、实时曲线显示。
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