数字信息采集及传输系统在HXY-1600智能拖车钻机的应用

曹金龙

(陕西核昌机电装备有限公司，陕西咸阳 712000)

0 引言

随着核工业地浸铀矿勘探取心以及地浸工艺孔任务量逐年增加，并且勘探及施工孔径加大以及钻孔越来越深，凭机班长经验控制钻探过程更加困难。同时，钻探施工过程中时而伴随着发生不可预估的孔内事故，不但影响了钻探效率而且也带来重大经济损失。因此，研制一套与钻机配套的系统，实现钻探过程的连续监测，预报孔内情况，保证了钻探施工的高效性、安全性和优质性，为数字化钻探技术的发展奠定了基础。

1 系统组成原理及功能

1.1 系统的组成原理

HXY-1600智能拖车钻机井场数字信息采集及传输系统分别是由设备端(数据采集与执行器)、物联网层以及用户端3层组成，见图1。

图1 系统组成原理Fig.1 Principle of system composition

(1)设备端。采用9个传感器和4个摄像头采集设备实时运行数据和现场工艺参数，通过PLC对采集到的数据进行数字化处理，进而控制设备的执行机构动作，实现实时感知和自动控制，并且显示在触摸屏上。

(2)物联网层。物联网模块读取PLC里的数据，通过无线4G网络与云服务器进行无障碍数据传送通讯、整理、运算、存储，实现数据的双向传输。

(3)用户端。用户通过网络连接，实现对钻探现场远程监控。

1.2 系统界面

系统软件界面(表1)采用功能模块化设计，主要功能模块包括：仪表设置模块，参数设置模块，系统控制模块，数据记录模块，故障信息模块，远程监控模块。

表1 系统软件界面介绍Tab.1 Introduction of system software interface

1.3 系统功能

(1)实时显示参数，如系统压力、钻杆重量、泥浆泵压力、转速、前后倾角、左右倾角、油温、孔深等9个参数(图2)，一部分参数是通过传感器直接得到，其他的参数则是由多个传感器监测数据通过PLC内部运算得到。……