一種壓力測量裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水壓致裂地應(yīng)力測量技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種壓力測量裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水壓致裂法是測量地殼深層巖體地應(yīng)力狀態(tài)的一種有效方法，是當(dāng)前最重要的國際公認(rèn)的原地應(yīng)力測量方法之一，因此，被廣泛的應(yīng)用于地應(yīng)力測量工作。
[0003]當(dāng)前，相關(guān)技術(shù)中提供了一種壓力測量系統(tǒng)主要是:在水壓致裂測量過程中，用一對封隔器(在孔底測量的情況可采用單封隔器)座封形成封隔段，使用高壓水栗通過鉆桿或者高壓軟管對封隔段以恒定流量注水加壓，根據(jù)現(xiàn)場測量儀器記錄的壓力-時間曲線判斷孔壁破裂產(chǎn)生或破裂重張，確定關(guān)閉壓力、重張壓力等關(guān)鍵參數(shù)，測量目標(biāo)位置的地應(yīng)力信息。現(xiàn)場工作中一般由兩個或者更多操作員對測量系統(tǒng)進(jìn)行操作，分別操作記錄儀器和高壓水栗。當(dāng)前技術(shù)應(yīng)用中壓力傳感器、流量計通過電纜連接到高速采集儀器，采集數(shù)據(jù)傳輸至計算機(jī)進(jìn)行記錄，一般傳輸為模擬信號，測量精度、穩(wěn)定度較差，且高壓水栗距離計算機(jī)較遠(yuǎn)，操作員較難通過壓力傳感器采集數(shù)據(jù)來控制栗的工作狀態(tài)，只能通過高壓栗體自帶的指針式壓力表操作栗的開關(guān)，由于不同壓力表的測量之間有固有的誤差，當(dāng)前操作模式不利于測量過程的準(zhǔn)確控制。另外，水壓致裂測試工作在野外鉆井現(xiàn)場進(jìn)行，工作環(huán)境比較惡劣，電力供應(yīng)不穩(wěn)定，人員復(fù)雜，壓力測量系統(tǒng)容易受到許多客觀因素影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集質(zhì)量下降，甚至測量數(shù)據(jù)丟失。
[0004]在實現(xiàn)本實用新型的過程中，實用新型人發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)中至少存在以下問題:由于壓力測量系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)需要傳輸至計算機(jī)中進(jìn)行記錄，且一般情況下，以模擬信號的形式進(jìn)行傳輸，容易受到測量環(huán)境、電力供應(yīng)等因素影響，數(shù)據(jù)傳輸過程中容易受到干擾或者丟失，導(dǎo)致記錄的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或者不完整，從而影響后續(xù)整個測量工程作業(yè)的質(zhì)量和進(jìn)度。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種壓力測量裝置及系統(tǒng)，以解決相關(guān)技術(shù)中由于壓力測量系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)需要傳輸至計算機(jī)中進(jìn)行記錄，且一般情況下，以模擬信號的形式進(jìn)行傳輸，容易受到測量環(huán)境、電力供應(yīng)等因素影響，數(shù)據(jù)傳輸過程中容易受到干擾或者丟失，導(dǎo)致記錄的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或者不完整，從而影響后續(xù)整個測量工程作業(yè)的質(zhì)量和進(jìn)度。
[0006]第一方面，本實用新型實施例提供了一種壓力測量裝置，該裝置包括:依次連接的壓力傳感器、信號調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采集控制器和存儲器，以及與外界供電系統(tǒng)相連接的電容儲能器；
[0007]所述壓力傳感器采集被測點的壓力物理信號，將所述壓力物理信號轉(zhuǎn)化為壓力模擬電信號，將所述壓力模擬電信號傳輸至所述信號調(diào)理電路；
[0008]所述信號調(diào)理電路對所述壓力模擬電信號進(jìn)行激勵以及阻抗匹配處理，輸出處理后的壓力模擬電信號至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
[0009]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將處理后的所述壓力模擬電信號轉(zhuǎn)換為壓力數(shù)字信號，將所述壓力數(shù)字信號傳輸至所述采集控制器中；
[0010]所述采集控制器將所述壓力數(shù)字信號保存至所述存儲器，通過通訊總線將所述壓力數(shù)字信號傳輸至外部的設(shè)備；
[0011]所述電容儲能器均與所述壓力傳感器、所述信號調(diào)理電路、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述采集控制器、以及所述存儲器電連接，用于向所述壓力傳感器、所述信號調(diào)理電路、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述采集控制器、以及所述存儲器輸送電能。
[0012]結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，上述測量裝置還包括:隔離供電元件，所述隔離供電元件設(shè)置于所述電容儲能器和外界供電系統(tǒng)之間，用于消除所述外界供電系統(tǒng)輸出的干擾信號。
[0013]結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，上述裝置還包括:第一通訊總線控制器，所述第一通訊總線控制器與所述采集控制器相連接，用于對所述采集控制器輸出的壓力數(shù)字信號進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的所述壓力數(shù)字信號通過所述通訊總線傳輸至所述外部的設(shè)備。
[0014]結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，上述通訊總線上設(shè)置有多個數(shù)據(jù)輸出接口。
[0015]結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，上述裝置還包括:無線通信模塊，所述無線通信模塊分別與所述采集控制器和移動終端相連接，用于將所述采集控制器輸出的壓力數(shù)字信號以無線通信的形式發(fā)送至所述移動終端；所述無線通信模塊還用于接收所述移動終端發(fā)送的操作員輸入的控制信號，以使所述采集控制器根據(jù)所述控制信號對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
[0016]結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，上述采集控制器上設(shè)置有以下中的一種或多種接口 =HART接口、RS232接口、USB接口，可以傳輸采集數(shù)據(jù)和控制信息。
[0017]第二方面，本實用新型實施例還提供了一種壓力測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)包括上述壓力測量裝置，還包括:外部的設(shè)備；
[0018]所述外部的設(shè)備包括:至少一個數(shù)據(jù)記錄器和至少一個數(shù)據(jù)顯示器；
[0019]所述數(shù)據(jù)記錄器連接在所述通訊總線上，用于記錄所述壓力測量裝置采集的壓力數(shù)字信號；
[0020]所述數(shù)據(jù)顯示器分布在所述通訊總線上，用于在不同工位接收并顯示所述壓力測量裝置傳輸?shù)膲毫?shù)字信號。
[0021]結(jié)合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，上述數(shù)據(jù)顯示器包括:微控制器、第二通訊總線控制器和顯示元件，所述顯示元件包括:模擬式顯示元件，和/或數(shù)字式顯示元件；所述微控制器的一端通過所述第二通訊總線控制器連接至所述通訊總線；所述微控制器的另一端與所述顯示元件連接。
[0022]本實用新型實施例提供的一種壓力測量裝置及系統(tǒng)，其中，該測量裝置包括:依次連接的壓力傳感器、信號調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采集控制器和存儲器，以及與外界供電系統(tǒng)相連接的電容儲能器，該電容儲能器向壓力傳感器、信號調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采集控制器、以及存儲器輸送電能；采集控制器將壓力數(shù)字信號保存至存儲器，通過通訊總線將壓力數(shù)字信號傳輸至外部的設(shè)備。本實用新型實施例通過將壓力傳感器、信號調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和采集控制器集成到一個模塊中進(jìn)行壓力測量，提高了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并且通過增加存儲器，將采集控制器中的壓力數(shù)字信號進(jìn)行快速存儲，以防止測量數(shù)據(jù)丟失，保證了測量數(shù)據(jù)的完整性，同時，還通過增加電容儲能器，以在外界測量環(huán)境惡劣而導(dǎo)致外界供電系統(tǒng)斷電的情況下提供應(yīng)急電力供應(yīng)，可以實現(xiàn)最大限度防止數(shù)據(jù)丟失。
[0023]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
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