[实用新型]一种用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统

权利要求书

1.一种用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统，其特征在于，包括电源管理单元(1)、井下参数测量单元(2)、运算控制单元(3)、液压执行机构(4)、脉冲信号传输单元(5)和地面监测单元(6)；井下参数测量单元(2)和液压执行机构(4)均连接到运算控制单元(3)；运算控制单元(3)依次通过电源管理单元(1)、脉冲信号传输单元(5)连接到地面监测单元(6)；电源管理单元(1)为井下参数测量单元(2)、运算控制单元(3)、液压执行机构(4)和脉冲信号传输单元(5)提供电力支持。

2.根据权利要求1所述的用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统，其特征在于，所述电源管理单元(1)包括泥浆发电机(101)、全波整流桥(102)、宽电压输入稳压模块(103)、触点式环形滑轨连接器(106)和直流-直流转换模块；泥浆发电机(101)依次通过全波整流桥(102)、宽电压输入稳压模块(103)和触点式环形滑轨连接器(106)连接到直流-直流转换模块。

3.根据权利要求2所述的用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统，其特征在于，所述的宽电压输入稳压模块(103)上设有电压电流检测电路(104)和过压过流保护电路(105)；电压电流检测电路(104)对宽电压输入稳压模块(103)的输出进行不间断测量，并将测量信息传送到过压过流保护电路(105)；过压过流保护电路(105)根据电压电流检测电路(104)发送的测量信息控制宽电压输入稳压模块(103)的关断。

4.根据权利要求3所述的用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统，其特征在于，所述的直流-直流转换模块包括48V直流-直流转换模块(107)、±12V直流-直流转换模块(108)、5V直流-直流转换模块(109)。

5.根据权利要求1所述的用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统，其特征在于，所述的井下参数测量单元(2)包括X轴加速度计(201)、Y轴加速度计(202)、Z轴加速度计(203)、导向压力传感器(204)、井底压力传感器(205)、温度传感器(206)、滤波电路(207)、运算放大电路(208)、A/D采样电路(209)；X轴加速度计(201)、Y轴加速度计(202)、Z轴加速度计(203)、导向压力传感器(204)、井底压力传感器(205)、温度传感器(206)均依次通过滤波电路(207)、运算放大电路(208)连接到A/D采样电路(209)；A/D采样电路(209)连接到运算控制单元(3)。

6.根据权利要求1所述的用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统，其特征在于，所述的液压执行机构(4)包括电机驱动电路(401)、直流无刷电机(402)、油泵(403)、储油容器(404)、高压囊(405)、电磁阀驱动电路(406)、高压阀门(407)、低压阀门(408)、电磁阀组(409)、活塞组(410)、推靠器组(411)；电机驱动电路(401)用来驱动直流无刷电机(402)带动油泵(403)旋转；油泵(403)上连接有储油容器(404)和高压囊(405)，油泵(403)将储油容器(404)中的油泵入高压囊(405)中；高压囊(405)连接到高压阀门(407)的进油口，高压阀门(407)的出油口同时连接到低压阀门(408)的进油口和电磁阀组(409)的四个电磁阀上；低压阀门(408)的出油口通过管道连接到储油容器(404)；电磁阀驱动电路(406)驱动电磁阀组(409)来驱动活塞组(410)和与活塞组(410)连接的推靠器组(411)运动。

7.根据权利要求1所述的用于垂直钻井工具的实时测量与自动控制系统，其特征在于，所述的地面监测单元(6)包括泥浆压力传感器(601)、信号调理电路(602)、地面解码装置(603)和地面参数显示单元(604)；泥浆压力传感器(601)将检测到的电流信号经信号调理电路(602)滤波放大处理后转化为电压信号，地面解码装置(603)将信号调理电路(602)输出的电压信号进行解码后发送到地面参数显示单元(604)。