[發明專利]基于無線傳感器網絡的石油井架應力測量與數據采集系統

無效

• 申請號: 201010208884.1
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN101894454A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 孔令超;安子良;肖立中;李建衛
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G01L1/10;G06F17/50
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種基于無線傳感器網絡的石油井架應力測量與數據采集系統，包括振弦式應變計檢測海洋石油井架應力應變子系統，基于無線傳感器網絡的海洋石油井架應力應變現場數據傳輸子系統，基于組態技術和Matlab計算程序的海洋石油井架承載能力評定子系統，其特征在于：所述的三個子系統中的工業控制計算機通過工業集線器與無線傳感器網絡網關連接，海洋石油井架應力應變現場數據經過無線傳感器網絡節點轉換為數字信號后，由工業控制計算機采用ModbusTCP/IP通訊協議和地址區分技術讀取無線傳感器網絡中各個節點的數據，實現對石油鉆井井架應力應變現場數據的采集與傳輸。

2.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的石油井架應力測量與數據采集系統，其特征在于：所述的振弦式應變計檢測海洋石油井架應力應變子系統由12V鋰電池、振弦式傳感器、頻率信號轉換器組成，工作溫度為-20～+80℃、靈敏度1με的振弦式傳感器兩個端塊用螺栓固定在井架或井架桿件結構表面，由頻率信號轉換器將振弦式應變計的頻率信號轉換為4-20mA的電流信號。

3.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的石油井架應力測量與數據采集系統，其特征在于：所述的基于無線傳感器網絡的海洋石油井架應力應變現場數據傳輸子系統包括3.6V直流鋰電池、無線傳感器網絡節點、無線傳感器網絡網關、24V直流電源、工業集線器和工業控制計算機，24V直流電源為無線傳感器網絡網關提供驅動電源，3.6V直流鋰電池為無線傳感器網絡節點提供供電電源，無線傳感器網絡節點和3.6V直流鋰電池采用螺栓固定在距離振弦式應變計10～20厘米處，振弦式傳感器、頻率信號轉換器、無線傳感器網絡節點通過帶屏蔽雙絞線相連接，每個無線傳感器網絡節點最連接一至四個振弦式應變計，無線傳感器網絡中的網關和節點工作在2.4GHz國際通訊標準頻段，網關地址設置為01～F1、節點地址從02-0F～F2-FF。

4.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的石油井架應力測量與數據采集系統，其特征在于：所述的基于組態技術和Matlab計算程序的海洋石油井架承載能力評定子系統，包括在WebAccess組態軟件中將工業控制計算機設置為監控節點的數據采集控制服務器；由Visual?Basic?6.0編制的用戶應用程序采用OLE技術來獲得Microsoft?Access的控制句柄，用于改變ADO對象分層對象集合成員Recordset的屬性、方法，調用存儲在Access數據庫中的海洋石油井架應力應變現場數據，并以矩陣格式將實測數據輸入基于MatrixVB控件編制的石油井架和桿件強度校核的Matlab計算程序，計算出井架安全載荷后在Matlab繪圖程序中輸出井架應力分布圖。