專利名稱：測井放射源智能裝卸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油測井探桿放射源裝卸裝置，具體涉及一種能夠安裝在多種石油井架平臺上的測井探桿放射源智能裝卸裝置。
背景技術(shù)：
測井放射源是用在石油測井過程中，安裝在探桿內(nèi)，下到井下進行測井工作。因此，在測井時需要將測井放射源安裝到探桿內(nèi)，待測井工作完成后，需要將測井放射源拆下來，放入測井放射源保護箱內(nèi)。以往該項工作是由人工直接操作完成。由于測井放射源具有很強的放射性，對人身健康具有很大的危害，因此，研制一臺測井放射源智能安裝、拆卸裝置，能夠適應(yīng)常見的井架與平臺、測井探桿和測井放射源，代替人工直接近距離接觸測井放射源，對于保護工作人員的人身健康有非常重要的意義。
目前，常見的井架平臺、測井探桿和測井放射源主要有進口的和國產(chǎn)的大約4種不同的形式，測井放射源智能裝卸裝置需要能夠方便的安裝在這些井架平臺上，并要求根據(jù)不同的探桿和測井放射源，精確定位裝卸部件的位置，執(zhí)行相應(yīng)的動作程序，完成測井放射源的裝卸工作。同時由于井口的分散性，要求智能裝卸裝置要重量輕，易于移動、裝卸和操作，工作可靠、安全。由于在實際工作過程中，裝卸探桿內(nèi)放射源對人體產(chǎn)生危害，因此開發(fā)一種智能裝置來代替人的工作很有必要。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能精確定位裝卸部件的位置，重量輕，易于移動、裝卸和操作，工作可靠、安全的測井放射源智能裝卸裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種測井放射源智能裝卸裝置，它包括供電系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和與智能控制系統(tǒng)連接的伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)和視頻監(jiān)視系統(tǒng)，機械系統(tǒng)與伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)連接，供電系統(tǒng)為整個裝置提供電源，其特征在于所述機械系統(tǒng)包括外固定框架6和安裝在外固定框架6底部的連接件7，轉(zhuǎn)動框架13通過上支撐柱2-1、下支撐柱2-2和水平支撐柱5安裝在外固定框架6內(nèi)，轉(zhuǎn)動框架13內(nèi)安裝有升降機構(gòu)4和與升降機構(gòu)4連接的螺栓拆卸機構(gòu)3和機械手11，攝像裝置12安裝在轉(zhuǎn)動框架13頂部內(nèi)，工件放置平臺10安裝在轉(zhuǎn)動框架13底部，轉(zhuǎn)動機構(gòu)9安裝在外固定框架6內(nèi)側(cè)壁與轉(zhuǎn)動框架13外側(cè)壁之間，其內(nèi)安裝有放射源的探桿14穿過轉(zhuǎn)動框架13并通過探桿夾緊裝置15固定在外固定框架6內(nèi)。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本實用新型重量輕，易于移動、裝卸和操作，工作安全可靠，能精確定位裝卸部件的位置，具有遠程視頻監(jiān)視和控制，為在安全位置的操作員提供視頻監(jiān)視和控制智能裝卸裝置的控制平臺，實現(xiàn)遠程控制完成裝卸測井放射源的工作，能夠完成對多種探桿和測井放射源進行放射源的裝卸工作。


圖1為本實用新型的系統(tǒng)框圖。
圖2為本實用新型機械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)框圖。
圖4為本實用新型智能控制系統(tǒng)框圖。
圖5為本實用新型視頻監(jiān)視系統(tǒng)框圖。
圖6為本實用新型供電系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做詳細說明。
如圖1和圖2所示，本實用新型包括供電系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和與智能控制系統(tǒng)連接的伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)和視頻監(jiān)視系統(tǒng)，機械系統(tǒng)與伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)連接，供電系統(tǒng)為整個裝置提供電源，所述機械系統(tǒng)包括外固定框架6和安裝在外固定框架6底部的連接件7，轉(zhuǎn)動框架13通過上支撐柱2-1、下支撐柱2-2和水平支撐柱5安裝在外固定框架6內(nèi)，轉(zhuǎn)動框架13內(nèi)安裝有升降機構(gòu)4和與升降機構(gòu)4連接的螺栓拆卸機構(gòu)3和機械手11，攝像裝置12安裝在轉(zhuǎn)動框架13頂部內(nèi)，工件放置平臺10安裝在轉(zhuǎn)動框架13底部，轉(zhuǎn)動機構(gòu)9安裝在外固定框架6內(nèi)側(cè)壁與轉(zhuǎn)動框架13外側(cè)壁之間，其內(nèi)安裝有放射源的探桿14穿過轉(zhuǎn)動框架13并通過探桿夾緊裝置15固定在外固定框架6內(nèi)。所述外固定框架6頂部外設(shè)置有吊環(huán)1。
如圖2所示，根據(jù)油井平臺8上孔的不同形狀，先將連接件7用螺栓固定在外固定框架6的底部，根據(jù)探桿14上放射源壓蓋螺栓及放射源的大小將拆卸頭放置在放置工件平臺10上的固定位置。將該智能裝卸裝置通過吊環(huán)1吊放在油井平臺8上，連接好所有電氣連線，檢查放置工件平臺10上的工具是否在預(yù)定位置上，上述工作完成后工作人員撤出油井工作平臺。利用吊具將探桿14放入智能裝卸裝置內(nèi)，啟動探桿夾緊裝置15，利用上下兩個夾緊裝置將探桿14夾緊，使其固定在外固定框架6內(nèi)。啟動轉(zhuǎn)動機構(gòu)9，利用攝像裝置12在操作臺上的顯示屏確定放射源壓蓋上的緊固螺栓的位置，啟動升降機構(gòu)4，利用攝像裝置12確定放射源壓蓋上的緊固螺栓的精確位置，啟動螺栓拆卸機構(gòu)3使該機構(gòu)上的拆卸頭插入螺栓頭部，啟動該裝置上的旋轉(zhuǎn)電極同時平移電機帶著旋轉(zhuǎn)電極向外平動，待第一個螺栓被拆出后，機械手11伸出將拆除的螺栓夾住，平移電機帶著旋轉(zhuǎn)電極向外平動使螺栓退出拆卸頭，這時機械手11將拆除的螺栓放在放置工件平臺10的預(yù)定位置，這時第一個螺栓被拆出；第二個螺栓的拆除方法與第一個螺栓相同，只是升降機構(gòu)4向上或向下移動一段距離，直到拆卸下所有緊固螺栓。啟動轉(zhuǎn)動機構(gòu)9，將另一套拆卸機構(gòu)3旋轉(zhuǎn)至放射源壓蓋位置，啟動升降機構(gòu)4，利用攝像裝置12確定放射源壓蓋上的拉出孔的位置，利用拉出拆卸頭與平移電機將放射源壓蓋拉出，這時機械手11將該拆卸頭夾住，然后放在放置工件平臺10的預(yù)定位置，同時從放置工件平臺10的預(yù)定位置取出第三種拆卸頭，并裝在螺栓拆卸機構(gòu)3的旋轉(zhuǎn)頭上，利用攝像裝置12在操作臺上的顯示屏確定探桿14的位置，然后執(zhí)行放射源拆卸動作。最終將放射源拆卸下來，并將放射源放在放置工件平臺10的預(yù)定位置。放射源和放射源壓蓋上的螺栓的安裝動作與拆卸的動作基本相似，僅僅是螺栓拆卸機構(gòu)3上的旋轉(zhuǎn)電機與平移電極的轉(zhuǎn)向相反，上述的所有操作都是在有攝像裝置12的條件下完成的。針對不同的探桿所選的拆卸頭是不同的，對于油井平臺8上不同形狀的孔，僅需將連接件7更換。
如圖3所示，所述伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)包括PLC控制器和通過驅(qū)動控制器與PLC控制器連接的步進電機和伺服電機以及通過換向控制器與PLC控制器連接的電機。
如圖4所示，所述智能控制系統(tǒng)包括控制計算機和通過電纜與控制計算機連接的遠程監(jiān)視、操作控制平臺和現(xiàn)場控制柜，遠程監(jiān)視、操作控制平臺與現(xiàn)場控制柜通過電纜連接，現(xiàn)場控制柜包括相互連接的PLC控制器、驅(qū)動控制器和配電控制柜。
如圖5所示，所述視頻監(jiān)視系統(tǒng)包括一臺視頻矩陣控制器和與視頻矩陣控制器連接的兩臺視頻監(jiān)視器、兩個固定安裝的攝像機、一個帶云臺的攝像機和一個控制解碼器，操作控制平臺與視頻矩陣控制器連接。其中帶云臺的攝像機用于監(jiān)視油井平臺8上的大范圍的情況，可以通過控制云臺觀看工作環(huán)境的情況；兩個固定安裝的攝像機用于尋找、精確定位螺絲及放射源的位置，配合控制系統(tǒng)將機械手11對準目標。
如圖6所示，所述供電系統(tǒng)包括UPS電源和與UPS電源輸出端連接的AC/AC變換模塊和AC/DC變換模塊，AC/AC變換模塊和AC/DC變換模塊的輸出端分別連接有用電子模塊。整個系統(tǒng)供電是220V工頻電源供電，系統(tǒng)的電氣控制柜即為圖中的用電模塊，輸入220V交流，經(jīng)過UPS電源和AC/AC變換模塊和AC/DC變換模塊產(chǎn)生所需要的電源，對各個用電子模塊供電。
權(quán)利要求1.一種測井放射源智能裝卸裝置，它包括供電系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和與智能控制系統(tǒng)連接的伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)和視頻監(jiān)視系統(tǒng)，機械系統(tǒng)與伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)連接，供電系統(tǒng)為整個裝置提供電源，其特征在于所述機械系統(tǒng)包括外固定框架(6)和安裝在外固定框架(6)底部的連接件(7)，轉(zhuǎn)動框架(13)通過上支撐柱(2-1)、下支撐柱(2-2)和水平支撐柱(5)安裝在外固定框架(6)內(nèi)，轉(zhuǎn)動框架(13)內(nèi)安裝有升降機構(gòu)(4)和與升降機構(gòu)(4)連接的螺栓拆卸機構(gòu)(3)和機械手(11)，攝像裝置(12)安裝在轉(zhuǎn)動框架(13)頂部內(nèi)，工件放置平臺(10)安裝在轉(zhuǎn)動框架(13)底部，轉(zhuǎn)動機構(gòu)(9)安裝在外固定框架(6)內(nèi)側(cè)壁與轉(zhuǎn)動框架(13)外側(cè)壁之間，其內(nèi)安裝有放射源的探桿(14)穿過轉(zhuǎn)動框架(13)并通過探桿夾緊裝置(15)固定在外固定框架(6)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測井放射源智能裝卸裝置，其特征在于所述伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)包括PLC控制器和通過驅(qū)動控制器與PLC控制器連接的步進電機和伺服電機以及通過換向控制器與PLC控制器連接的普通電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測井放射源智能裝卸裝置，其特征在于所述智能控制系統(tǒng)包括控制計算機和通過電纜與控制計算機連接的遠程監(jiān)視、操作控制平臺和現(xiàn)場控制柜，遠程監(jiān)視、操作控制平臺與現(xiàn)場控制柜通過電纜連接，現(xiàn)場控制柜包括相互連接的PLC控制器、驅(qū)動控制器和配電控制柜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測井放射源智能裝卸裝置，其特征在于所述視頻監(jiān)視系統(tǒng)包括一臺視頻矩陣控制器和與視頻矩陣控制器連接的兩臺視頻監(jiān)視器、兩個固定安裝的攝像機、一個帶云臺的攝像機和一個控制解碼器，操作控制平臺與視頻矩陣控制器連接。
專利摘要本實用新型公開了一種測井放射源智能裝卸裝置，包括供電系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)和視頻監(jiān)視系統(tǒng)，機械系統(tǒng)包括外固定框架和安裝在外固定框架內(nèi)的轉(zhuǎn)動框架，轉(zhuǎn)動框架內(nèi)安裝有升降機構(gòu)、螺栓拆卸機構(gòu)、機械手、攝像裝置和工件放置平臺，轉(zhuǎn)動機構(gòu)安裝在外固定框架與轉(zhuǎn)動框架之間，其內(nèi)安裝有放射源的探桿穿過轉(zhuǎn)動框架并通過探桿夾緊裝置固定在外固定框架內(nèi)。本實用新型能精確定位裝卸部件的位置，具有遠程視頻監(jiān)視和控制，為在安全位置的操作員提供視頻監(jiān)視和控制智能裝卸裝置的控制平臺，實現(xiàn)遠程控制完成裝卸測井放射源的工作，能夠完成對多種探桿和測井放射源進行放射源的裝卸工作。
文檔編號E21B47/00GK2924004SQ20062007889
公開日2007年7月18日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者張乃祿, 張家田, 徐競天 申請人:西安石油大學