專利名稱：具有無線數據傳輸方式的電子指重表的制作方法
技術領域：
具有無線數據傳輸方式的電子指重表
技術領域：
本實用新型涉及鉆修井作業(yè)領域的指重設備，特別是一種具有無線數據傳輸方式的電子指重表。
背景技術：
指重表是一種在石油、地質勘探過程中，在鉆機、修井機的鉆機或修井機作業(yè)過程中用于指示并記錄鉆具懸垂和鉆壓的變化的一種顯示儀器，幫助司鉆掌握鉆機、修井機或修井機在作業(yè)中的工作參數和判斷鉆具的工作狀態(tài)。電子指重表綜合了傳統(tǒng)機械式指重表的顯示方式，利用現(xiàn)代的液晶顯示屏替代機械指針表，可實時、準確、更加直觀的顯示懸重及鉆壓。該設備通常與懸重傳感器配套使用，集采集、顯示、存儲、報警功能于一身。 由于傳統(tǒng)的機械式指重記錄儀在高寒地區(qū)使用時，容易出現(xiàn)出墨不暢、數據丟失等狀況。另一方面還須經常更新記錄盤及墨水，操作繁瑣。電子指重表使用電子存儲器記錄數據，且可采用無線方式下載數據，使用極其可靠和便捷。中國實用新型專利CN 201020273012.9公開了一種新型電子指重表，包括傳感器、載荷顯示儀、載荷記錄儀、電源，傳感器安裝在死繩固定器上，載荷顯示儀通過電纜與傳感器相連，載荷記錄儀通過電纜與載荷顯示儀相連，電源為載荷顯示儀、載荷記錄儀供電。載荷顯示儀通過驅動電機帶動機芯及指針實時顯示大鉤載荷與鉆壓，并完成大鉤載荷時間曲線記錄。它具有顯示直觀的特點，能克服溫度對儀表測量精度的影響，顯著提高了儀表的鉆壓靈敏度。然而，在實際作業(yè)時申請人發(fā)現(xiàn)，這類電子指重表通常需要通過電纜與上位機連接，或通過插拔數據卡的方式才能實現(xiàn)數據交互功能，對于工程作業(yè)區(qū)域通常是不便利的。

實用新型內容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術不足，提供一種數據交互更便利的電子指重計。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種具有無線數據傳輸方式的電子指重表，包括傳感器5、指重數據傳輸電路、單片機I、與所述單片機電連接的顯示屏2和控制面板，以及電源4，其中，所述傳感器5通過所述指重數據傳送電路與所述單片機I連接，所述電子指重表還包括與單片機I連接的無線數據傳輸模塊3，所述無線數據傳輸模塊3具有無線數據傳輸端口。在本實用新型中，優(yōu)選地所述無線數據傳輸模塊3是藍牙模塊或WIFI模塊。在本實用新型中，所述傳感器5是懸重傳感器。根據一種優(yōu)選的實施方式，所述指重數據傳輸電路包括相連的濾波器6、放大器7和A/D轉換器8。在本實用新型中，優(yōu)選地所述顯示屏2是液晶顯示屏或觸摸屏。報警狀態(tài)時，顯示屏2上的數值背景色可以根據報警狀態(tài)變化。根據一種優(yōu)選的實施方式，所述指重表還具有存儲器9，所述存儲器通過USB接口與單片機I連接。優(yōu)選地，所述存儲器9選自CF、SM、MS、SD、XD存儲器或固態(tài)硬盤。
根據一種優(yōu)選的實施方式，所述指重表還具有超載警報模塊10。根據另一種優(yōu)選的實施方式，所述指重表具有與所述單片機連接的打印模塊4。根據一種優(yōu)選的實施方式，所述電子指重表的數據通過USB、藍牙或者WIFI下載之后，通過后臺軟件進行數據回放以及打印。下面將更詳細的說明本實用新型的技術方案。本實用新型提供了一種具有無線數據傳輸方式的電子指重表，包括傳感器5、指重數據傳輸電路、單片機I、與所述單片機電連接的顯示屏2和控制面板，以及電源模塊。單片機、顯示屏和控制面板的連接屬于現(xiàn)有技術，不再贅述。此外，傳感器5通過所述指重數據傳送電路與所述單片機I連接，所述電子指重表還包括與單片機I連接的無線數據傳輸模塊，所述無線數據傳輸模塊具有無線數據傳輸端口。所述單片機例如STM32F103X46型設備，是市場上能夠購買獲得產品。上述傳感器5通常是指懸重傳感器，是市場上能夠購買獲得產品，例如廣州市施氏自動化設備有限公司銷售的懸重傳感器設備。它通常安裝在井場死繩固定器液壓發(fā)生器處，用于測量鉆井過程中所有鉆具的重量及鉆壓值。當重量發(fā)生變化時，其輸出的4mA 20mA電流信號也變化。用于連接懸重傳感器和單片機的指重數據傳輸電路通常由濾波器6、放大器7和A/D轉換器8組成，用于將懸重傳感器輸出的電流信號轉換為單片機能識讀的數字信號。所述無線數據傳輸模塊3是藍牙模塊或WIFI模塊，其中藍牙模塊是最理想的選擇。藍牙模塊例如選用市場購買獲得的BLK-MD-BC04-B、BTM0704C2P等型號產品。本實用新型的指重表選用的顯示屏2例如3. 5寸液晶顯示屏。為了操作更便利，還可以使用觸摸屏。當選擇觸摸屏時，則通常不需要設置額外的控制面板。為了實現(xiàn)設備的數據存儲功能，本電子指重表還具有通過USB接口與單片機I連接的存儲器9，例如CF、SM、MS、SD、XD存儲器或固態(tài)硬盤。為了實現(xiàn)設備的打印功能，本電子指重表具有與所述單片機連接的打印模塊11。為了設備的使用安全，本實用新型的的指重表還具有超載警報模塊10，所述超載警報模塊具有預設的超載閾值，和比較當前實際載荷與超載閾值的比較器，以及通過比較器的比較結構發(fā)出警報的警報裝置。設備運行時，將懸重傳感器和設備主機連接后，給主機上電，主機一般采用交流220V電源，現(xiàn)場取電方便。系統(tǒng)啟動后，首先進行懸重和鉆壓的零點量程標定以及報警門限等設置。設置完成后，主機開始采集并將當前數據保存在存儲器(例如U盤)中。當U盤中的數據被下載或導出時，通過常規(guī)的軟件設計可實現(xiàn)數據的全部下載或起止時間下載數據等多種方式?？梢钥闯?，由于同時其具備無線數據傳輸模塊(例如藍牙)及存儲器數據下載功能，本實用新型的指重表可高效快速的下載數據，并通過常用的數據回放軟件，將作業(yè)過程中的懸重及鉆壓數據進行曲線、報表方式的回放，以及打印。設備采用不銹鋼材質加工而成，具有測量精度高，實時性強，操作簡便，體積小，安裝方便等特點，并適合井場等防爆環(huán)境的使用要求。

圖I為本實用新型的模塊圖；其中，I、單片機；2、顯示屏；3、數據傳輸模塊；4、打印塊；5、傳感器；6、濾波器；7、放大器；8、A/D轉換器；9、存儲器；10、超載警報模 塊。
具體實施方式以下具體實施方式
用于非限制性地解釋本實用新型的技術方案。本實用新型的保護范圍應由權利要求書限定。如圖I所示的電子指重表，包括懸重傳感器5、由濾波器6、放大器7和A/D轉換器8組成的指重數據傳輸電路、單片機1、3. 5寸液晶顯示屏2、一組控制面板、電源模塊、藍牙模塊、通過USB接口與單片機I連接的SD存儲器9、打印模塊4和超載警報模塊10。設備使用時，當懸重重量變化，經懸重傳感器產生電流信號值(通常約4mA 20mA),該信號經前置放大器放大，通過A/D轉換器轉換送入單片機處理。信號處理后顯示在3. 5寸顯示屏上，同時經轉換存儲到SD卡。當需要發(fā)送數據時，單片機可以向藍牙模塊的接收單元傳輸數據。另外，通過USB數據下載功能，可以下載全部數據或者存儲數據的某段時間數據。數據通過USB、藍牙或者WIFI下載之后，通過后臺軟件進行數據回放以及打印。超載警報模塊的設置不僅可以外接報警器還可以在主機設置報警門限，當達到報警門限時，通過警報燈(例如屏幕顯示數值的背景顏色變化)或蜂鳴聲，提醒操作人員注意?？梢钥闯?，本實用新型的指重表整體符合防爆要求；設備自身有存儲記錄數據的功能，可保存主板所插的SD卡容量的歷史數據；通過配有的藍牙模塊，當用任意藍牙設備在主機附近搜到主機藍牙設備時，可進行數據下載；系統(tǒng)配有后臺軟件，將作業(yè)過程中的懸重及鉆壓數據進行曲線、報表方式的回放，以及打印。
權利要求1.具有無線數據傳輸方式的電子指重表，包括傳感器(5)、指重數據傳輸電路、單片機(I)、與所述單片機電連接的顯示屏(2)和控制面板，以及電源模塊，其特征在于所述傳感器(5)通過所述指重數據傳送電路與所述單片機(I)連接，所述電子指重表還包括與單片機(I)連接的無線數據傳輸模塊(3)，所述無線數據傳輸模塊(3)具有無線數據傳輸端ロ。
2.根據權利要求I所述的電子指重表，其特征在于所述無線數據傳輸模塊(3)是藍牙模塊或WIFI模塊。
3.根據權利要求I所述的電子指重表，其特征在于所述傳感器(5)是懸重傳感器。
4.根據權利要求I所述的電子指重表，其特征在于所述指重數據傳輸電路包括相連的濾波器(6)、放大器(7)和A/D轉換器(8)。
5.根據權利要求I所述的電子指重表，其特征在于所述顯示屏(2)是液晶顯示屏或觸摸屏。
6.根據權利要求I所述的電子指重表，其特征在于所述指重表還具有存儲器(9)，所述存儲器通過USB接ロ與單片機(I)連接。
7.根據權利要求6所述的電子指重表，其特征在于所述存儲器(9)選自CF、SM、MS、SD、XD存儲器或固態(tài)硬盤。
8.根據權利要求I所述的電子指重表，其特征在于所述指重表還具有超載警報模塊(10)。
9.根據權利要求I所述的電子指重表，其特征在于所述指重表具有與所述單片機連接的打印模塊(4)。
專利摘要本實用新型涉及鉆修井作業(yè)領域的指重設備，特別是一種具有無線數據傳輸方式的電子指重表，包括傳感器、指重數據傳輸電路、單片機、與所述單片機電連接的顯示屏和控制面板，以及電源，其中，所述傳感器通過所述指重數據傳送電路與所述單片機連接，所述電子指重表還包括無線數據傳輸模塊，所述無線數據傳輸模塊具有無線數據傳輸端口。本實用新型的指重表可高效快速的下載數據，并通過常用的數據回放軟件，將作業(yè)過程中的懸重及鉆壓數據進行曲線、報表方式的回放，以及打印。本實用新型采用不銹鋼材質加工而成，具有測量精度高，實時性強，操作簡便，體積小，安裝方便等特點，并適合井場等防爆環(huán)境的使用要求。
文檔編號E21B47/12GK202628086SQ20122033047
公開日2012年12月26日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權日2012年7月9日
發(fā)明者張春生, 曹根軍, 孫佰萬 申請人:北京豪儀測控工程有限公司