[实用新型]一种可靠性好的动力钳监控系统

说明书

本实用新型公开了一种可靠性好的动力钳监控系统，其要点是：包括影像监视系统和数据记录子系统，以及与数据记录子系统无线通信联接的一体式无线拉力/扭矩传感器、一体式无线自发电转速测量传感器和无线现场监控器。所述一体式无线拉力/扭矩传感器和一体式无线自发电转速测量传感器安装在动力钳上。所述一体式无线拉力/扭矩传感器由锂电池或太阳能蓄电池供电，包括第一单片机，以及与第一单片机电连接的应变片电桥和第一无线通信模块。所述一体式无线拉力/扭矩传感器的第一单片机和第一无线通信模块均采用超低功耗芯片。影像监视系统包括与数据记录子系统无线通信联接的下位机和具摄像和影像贮存功能的摄像机。

技术领域

本实用新型涉及动力钳领域，具体是一种动力钳监控系统。

背景技术

现代石油钻井、地质勘探、煤气井开采等行业为提高机械化程度，减轻井口操控人员的劳动负荷，保障操控人员人身安全，在井口位置普遍配备了相应的钻杆动力钳、套管动力钳和油管动力钳等动力钳。动力钳有多种形式，根据采用动力不同分为：气动、电动及液动，现代野外矿山普遍采用以液、气为动力的动力钳。其中钻井及修井作业是油田稳产和高产的必要保障。在钻井及修井作业中钻杆和油管的不断延伸是依靠钻杆和油管上的螺纹连接，连接螺纹上扣时必须严格控制上扣扭矩，只有这样才能在连接强度、密封效果、使用寿命上获得最佳效果。国际上针对不同钢级不同尺寸的材料制定了API参数，规定了动力钳上卸扣的扭矩范围。上扣扭矩值的大小直接影响螺纹上扣质量。上扣扭矩值过小会造成钻杆脱落或油管柱密封不好，导至整个作业工程的返工，这不仅增加成本延长工期，还将严重影响油井产油；上扣扭矩值过大又会造成螺纹损坏，影响螺纹连接强度和密封性，严重时会产生应变裂纹，从而降低整个管柱的强度，大大降低油管的使用寿命，导致生产成本大大增加，同时还会造成动力钳因负荷过重而损坏甚至报废。中国专利文献CN205387916U(专利申请号201620231133.4)公开了“一种动力钳监控系统”，其中记载了：一种动力钳监控系统，包括无线数据记录子系统，以及与无线数据记录子系统无线通信联接的一体式无线拉力/扭矩传感器、一体式无线自发电转速测量传感器、无线现场监控器和无线液压站监控子系统；所述一体式无线拉力/扭矩传感器和一体式无线自发电转速测量传感器安装在动力钳上；所述无线液压站监控子系统安装在动力钳的液压站内；所述无线液压站监控子系统根据一体式无线拉力/扭矩传感器和一体式无线自发电转速测量传感器采集的数据对液压站的溢流阀进行控制，并实时监控液压站电动机的电流、转速以及液压油的压力和流速。其通过无线网络联接的动力钳监控系统，减少布线，使得操作更加简单安全。由于使用现场的环境恶劣，有时部分设备会被油水泥等污染或受到其他干扰，导致无线数据传输会有延时现象发生，严重的甚至中断，因此有时会造成误判。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，可靠性较好的动力钳监控系统。

实现本实用新型目的的基本技术方案是：一种动力钳监控系统，其结构特点是：包括影像监视系统和数据记录子系统，以及与数据记录子系统无线通信联接的一体式无线拉力/扭矩传感器、一体式无线自发电转速测量传感器和无线现场监控器。所述一体式无线拉力/扭矩传感器和一体式无线自发电转速测量传感器安装在动力钳上。所述一体式无线拉力/扭矩传感器由锂电池或太阳能蓄电池供电，包括第一单片机，以及与第一单片机电连接的应变片电桥和第一无线通信模块。所述一体式无线拉力/扭矩传感器的第一单片机和第一无线通信模块均采用超低功耗芯片。影像监视系统包括与数据记录子系统无线通信联接的下位机和具摄像和影像贮存功能的摄像机，下位机和摄像机由太阳能蓄电池或锂电池供电。摄像机安装在动力钳的下方正对接箍的螺纹连接处，摄像机与下位机通讯，将影像信息传输给下位机，影像监视系统的下位机与数据记录子系统无线通信联接。