[发明专利]钻修井机安全运行状态智能监控系统

说明书

本发明涉及钻修井机安全运行状态智能监控系统，主要包括钻修井机运行状态监测系统和数据分析系统，钻修井机运行状态监测系统包括钻修井机运行状态监测管理系统和钻修井机运行状态音频、视频监控系统，在作业过程中，监测管理系统通过传感器采集各模块的实时信息，监控音频、视频系统通过摄像头和语音系统对作业过程中关键岗位的操作人员的行为和语音进行实时采集。数据分析系统接收上述两个系统的数据，进行显示、分析和閥值判定并存储，运行状态智能监控系统实现了对设备的运行状态的监控和对关键操作人员的操作行为进行提示，从而实现钻修井机运行处于安全状态，从技术方面实现本质安全。

技术领域

本发明涉及油气田勘探与开发关键设备—钻修井机的安全运行监控技术领域，具体为钻修井机安全运行状态智能监控系统。

背景技术

钻修井机是油气田生产中关键装备，其运行安全直接关系到业主安全生产、作业成本、经济效益。一旦发生故障,轻则停工影响生产,造成经济损失；重则引起井喷、井架垮塌、火灾等重大事故,甚至发生灾难性事故；因此,钻机的安全运行对于油气田安全生产和提高经济效益就显得十分重要。

随着石油行业向智能化、数字化、信息化方面转型，钻机作为油气田生产的关键设备，使其数字化、信息化显得尤为迫切。钻修井机安全运行状态监控为钻机的数字化提供了可能性；目前，对钻修井机的监控是基于作业过程所需求的关键参数，并不是针对于钻修井机本身。比如，钻井参数仪仅监测钻修井作业的主要参数，监测了大钩高度和载荷，缺少集中系统地对钻(修)井机本身安全运行状态进行有效和可靠监控。

因此，我们需要对钻修井机安全运行状态智能监控系统，来解决上述中提到的现有钻井作业参数缺少的系统地对钻修井机本身安全运行状态进行可靠监控。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了钻修井机安全运行状态智能监控系统，具备系统化对钻修井机本身安全运行状态进行有效和可靠监控的优点，解决了上述背景技术中提到的现有钻井参数仪缺少对钻修井机本身安全运行状态进行有效和可靠监控的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：钻修井机安全运行状态智能监控系统，主要包括钻修井机运行状态监测系统和数据分析系统。钻修井机运行状态监测系统包括钻修井机运行状态监测管理系统和钻修井机运行状态音频、视频监控系统。钻修井机运行状态监测管理系统包括动力模块、传动模块、井架起升和作业模块、钻台底座模块、循环系统高压模块和电、液、气、电控制模块。钻井运行状态音频监控、视频系统包括井口和二层台模块、司钻房(台)模块，实现对关键岗位的操作人员的监控和提示。数据分析系统包括各模块的在线显示、数据超限报警及追溯。

优选的，所述传动模块包括传动箱运动参数、关键点的轴承温度和关键点的震动情况，通过布置传动速度传感器、温度传感器和震动传感器获取参数，并利用wifi传输至数据分析系统。

优选的，所述动力模块包括发动机运行参数，利用发动机的传输协议接口获取相关数据，并发送至数据分析系统。

优选的，所述循环模块包括立管压力参数，通过布置在立压管汇的压力传感器采集作业过程中的循环压力。

优选的，所述起升模块包括天车入绳轮到主滚筒端的角度、天车防撞装置运行情况、井架的角度、井架最大应力、井架起升和伸缩液压缸和大钩载荷。

优选的，所述底座模块包括作业平台平面度和移动机构的同步性，通过倾斜度传感器和位置传感器监测平台的稳定性和平台滑移的同步性。

优选的，所述控制模块包括液压系统运行参数、气路系统运行参数和刹车系统的运行情况。

优选的，所述音频、视频监控系统包括司钻房监控系统和井口、二层台控制系统，通过布置摄像头和语音系统获取人员操作情况。