一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，它包括通過(guò)同軸電纜串行連接的數(shù)據(jù)采集裝置，其內(nèi)部包含信號(hào)電纜、DC-DC芯片、射頻通信芯片、微處理器和三軸加速度陀螺儀芯片，數(shù)據(jù)采集裝置緊貼在海洋管柱上。同軸電纜為數(shù)據(jù)采集裝置輸送電源的同時(shí)，傳輸由微處理器實(shí)時(shí)采集的三軸加速度陀螺儀芯片所測(cè)量的三維角度、三維加速度和三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集裝置整體防水，通過(guò)防水射頻接頭將信號(hào)電纜與同軸電纜連接。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管柱振動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在進(jìn)行海洋油氣開(kāi)發(fā)作業(yè)時(shí)，隔水管作為連接鉆井平臺(tái)和海底井口的紐帶，是最關(guān)鍵也是最易受損壞的部件之一。在水深超過(guò)IOOm的海域，隔水管的相對(duì)剛度會(huì)降低，其固有頻率可能同海流產(chǎn)生的渦泄頻率接近而出現(xiàn)渦激振動(dòng)現(xiàn)象。渦激振動(dòng)不僅導(dǎo)致隔水管出現(xiàn)大幅度振動(dòng)，更重要的是它將顯著降低隔水管的疲勞壽命。因此，海洋管柱振動(dòng)響應(yīng)及狀態(tài)監(jiān)測(cè)是目前海洋石油工程研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一?，F(xiàn)有監(jiān)測(cè)管柱振動(dòng)的方法是利用三軸振動(dòng)傳感器實(shí)現(xiàn)管柱的振動(dòng)加速度測(cè)量。但其測(cè)量數(shù)據(jù)種類太少，無(wú)法全面反映管柱的振動(dòng)狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，通過(guò)三軸加速度陀螺儀芯片采集安裝在海洋管柱上相應(yīng)位置處的三維角度、三維加速度和三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過(guò)射頻通信芯片經(jīng)同軸電纜實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛妗?br> [0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，通過(guò)同軸電纜串行連接的數(shù)據(jù)采集裝置，所述的數(shù)據(jù)采集裝置緊貼在海洋管柱上。
[0005]同軸電纜為數(shù)據(jù)采集裝置輸送電源的同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。
[0006]數(shù)據(jù)采集裝置內(nèi)部包含信號(hào)電纜、DC-DC芯片、射頻通信芯片、微處理器和三軸加速度陀螺儀芯片。
[0007]信號(hào)電纜連接DC-DC芯片和射頻通信芯片；所述的DC-DC芯片將同軸電纜輸送的高壓直流電源變換為低壓直流電源供射頻通信芯片、微處理器和三軸加速度陀螺儀芯片使用。
[0008]微處理器連接射頻通信芯片和三軸加速度陀螺儀芯片。處理器將實(shí)時(shí)采集三軸加速度陀螺儀芯片所測(cè)量的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)提供射頻通信芯片發(fā)射出去。
[0009]三軸加速度陀螺儀芯片所測(cè)量的數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)采集裝置所安裝在海洋管柱上相應(yīng)位置處的三維角度、三維加速度和三維坐標(biāo)。三軸加速度陀螺儀芯片選用InvenSense公司生產(chǎn)的MPU-6050。
[0010]射頻通信芯片采用可配置通道的低電流射頻收發(fā)器。射頻通信芯片選用SiliconLabs 公司的 Si4463。
[0011 ] 數(shù)據(jù)采集裝置整體防水，通過(guò)防水射頻接頭將信號(hào)電纜與同軸電纜連接。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小；(2)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0013]圖1是本發(fā)明整體安裝示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)采集裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1為海洋管柱，2為同軸電纜，3為數(shù)據(jù)采集裝置，30為防水射頻接頭，31為信號(hào)電纜，32為DC-DC芯片，33為三軸加速度陀螺儀芯片，34為微處理器，35為射頻通信芯片。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0017]如圖1所示，一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，包括有通過(guò)同軸電纜2串行連接的數(shù)據(jù)采集裝置3，所述的數(shù)據(jù)采集裝置3緊貼在海洋管柱I上。
[0018]同軸電纜2為數(shù)據(jù)采集裝置3輸送電源的同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。
[0019]數(shù)據(jù)采集裝置3內(nèi)部包含信號(hào)電纜31、DC-DC芯片32、射頻通信芯片35、微處理器34和三軸加速度陀螺儀芯片33。
[0020]信號(hào)電纜31連接DC-DC芯片32和射頻通信芯片35。DC-DC芯片32將同軸電纜2輸送的高壓直流電源變換為低壓直流電源供射頻通信芯片35、微處理器34和三軸加速度陀螺儀芯片33使用。
[0021]微處理器34連接射頻通信芯片35和三軸加速度陀螺儀芯片33。處理器34將實(shí)時(shí)采集三軸加速度陀螺儀芯片33所測(cè)量的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)提供射頻通信芯片35發(fā)射出去。
[0022]三軸加速度陀螺儀芯片33所測(cè)量的數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)采集裝置3所安裝在海洋管柱I上相應(yīng)位置處的三維角度、三維加速度和三維坐標(biāo)。三軸加速度陀螺儀芯片33選用InvenSense 公司生產(chǎn)的 MPU-6050。
[0023]射頻通信芯片35采用可配置通道的低電流射頻收發(fā)器。射頻通信芯片35選用Silicon Labs 公司的 Si4463。
[0024]數(shù)據(jù)采集裝置3整體防水，通過(guò)防水射頻接頭30將信號(hào)電纜31與同軸電纜2連接。
【權(quán)利要求】
1.一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，包括有通過(guò)同軸電纜(2)串行連接的數(shù)據(jù)采集裝置(3 )，所述的數(shù)據(jù)采集裝置(3 )緊貼在海洋管柱(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述的同軸電纜(2)為數(shù)據(jù)采集裝置(3)輸送電源的同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集裝置(3)內(nèi)部包含信號(hào)電纜(31)、DC-DC芯片(32)、射頻通信芯片(35)、微處理器(34)和三軸加速度陀螺儀芯片(33)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述的信號(hào)電纜(31)連接DC-DC芯片(32)和射頻通信芯片(35);所述的DC-DC芯片(32)將同軸電纜(2)輸送的高壓直流電源變換為低壓直流電源供射頻通信芯片(35)、微處理器(34)和三軸加速度陀螺儀芯片(33)使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述的微處理器(34)連接射頻通信芯片(35)和三軸加速度陀螺儀芯片(33);所述的處理器(34)將實(shí)時(shí)采集三軸加速度陀螺儀芯片(33)所測(cè)量的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)提供射頻通信芯片(35)發(fā)射出去。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述的三軸加速度陀螺儀芯片(33 )所測(cè)量的數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)采集裝置(3 )所安裝在海洋管柱(I)上相應(yīng)位置處的三維角度、三維加速度和三維坐標(biāo)；所述的三軸加速度陀螺儀芯片(33)選用InvenSense 公司生產(chǎn)的 MPU-6050。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述的射頻通信芯片(35)采用可配置通道的低電流射頻收發(fā)器；所述的射頻通信芯片(35)選用 Silicon Labs 公司的 Si4463。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海洋管柱振動(dòng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集裝置(3)整體防水，通過(guò)防水射頻接頭(30)將信號(hào)電纜(31)與同軸電纜(2)連接。
【文檔編號(hào)】E21B47/12GK103821502SQ201410114147
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】劉清友, 任濤, 王其軍, 毛良杰 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)