基于数据采集卡的钻机液压系统数据采集
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油田测井工程中数据采集系统的设计摘要:随着油田勘探开发工作的不断深入,数据采集系统的重要性日益凸显。
本文针对油田测井工程中数据采集系统的设计问题进行了研究。
首先介绍了测井技术的背景和现状,然后阐述了数据采集系统的基本构成和功能要求,分析了数据采集系统在测井过程中的重要性。
接着,对数据采集系统的设计进行了详细阐述,包括采集软硬件系统的设计、数据采集卡的选型和系统架构的设计等。
最后进行了功能测试,结果表明该系统设计符合要求,能够有效地采集测井数据。
关键词:油田测井;数据采集系统;设计;测试。
正文:一、引言随着油田勘探开发工作的不断深入,测井技术作为油田勘探开发的重要环节和关键技术,已经成为探矿和油气开采重要的技术手段之一。
数据采集系统作为测井技术的重要组成部分,被广泛应用于油田测井中,对勘探和开发工作的顺利进行起到了重要的作用。
因此,对油田测井中数据采集系统的设计问题进行研究具有重要的应用价值。
二、测井技术的背景和现状测井技术是指通过测量井内地层岩石物理性质等参数的变化来分析井内地层结构、性质、构成和分布等的一种地球物理勘探技术。
随着勘探深度和复杂地层的出现,测井技术和数据采集系统也逐渐发展,已经从单一的物理测量数据扩展到了高速数据采集、各类物理测量、无损检测、地球物理勘探和图像技术等领域。
同时,测井技术的应用范围也从传统的石油、天然气勘探开发逐渐转化到了可再生能源、地热、水文地质等领域。
三、数据采集系统的基本构成和功能要求数据采集系统是测井技术的重要组成部分,其主要任务是采集并存储地层岩石参数、井深、时间等数据,为后续的数据处理和分析提供基础数据。
数据采集系统主要由硬件和软件两部分组成,其中硬件部分包括传感器、数据采集器和计算机等;软件部分则包括数据采集、存储、传输、处理等基本功能。
数据采集系统的主要功能要求包括可靠性、稳定性、高精度、高灵敏度、高速度等。
四、数据采集系统在测井过程中的重要性在测井过程中,数据采集系统发挥了重要的作用。
高速数据采集卡和多线程技术在液压伺服控制系统中的应用吴峰林1,方昌林1,顾建2(11江苏大学机械学院,江苏镇江212013;21江苏大学工业中心,江苏镇江212013)摘要:提出了在W indo ws这样的抢占多任务操作系统中,利用高速数据采集卡和多线程技术进行液压伺服控制的可能。
介绍了抢占式多任务操作系统机制以及多线程应用程序的编写,阐述了将数据采集和多线程技术相结合应用于控制系统中应注意的问题。
并针对具体的液压伺服控制实验平台编写了相应的控制程序,经过实践证明有良好的控制效果。
关键词:高速数据采集卡;液压伺服;多线程同步中图分类号:TP27315 文献标识码:B 文章编号:1001-3881(2006)11-169-3Da ta Acqu isition Ca rd an d M u lt i-threa ds Used i n Hydra ulic C on trol Syste mWU Fenglin1,F ANG Changlin1,G U Jian2(11School of Mechanical Engineering of Jiangsu Unive rsity,Zhenjiang Jiangsu212013,China;21I ndustr y Cente r of Jiangsu Unive rsity,Zhenjiang Jiangsu212013,China) Ab stra ct:The possibility of using a hi gh-pe rfor m ance data acquisition ca rd and multi-threads technology to con trol the hydrau2 lic-s e rvo s ystem in W indo ws was pu t forwa rd1How t o apply the data acquisiti on and m ulti-threads t echn ology int o a control syste m was i ntroduced,and s o m e program s t o a s pecific hydraulic-servo s ystem was p rogramed using this me th od,itwas p roved ve ry us eful1 Keywor ds:High-perf o r mance data acquisiti on card;Hydrauli c-serv o;M ulti-thread s ynchronizati on 高速数据采集卡在实验室数据分析、虚拟仪器、记录仪等一些对采样数据要求很高的研究和应用领域有很广泛的用途,在单纯用于数据采集而非控制时一般只要求在很高采样频率下能保存和处理容量很大的数据,并保证不丢数据点即可;而在控制系统中,则不仅要在要求的频率下采样,且保证对采样到的数据及时进行控制计算并实时输出控制量。
基于LabVIEW的液压试验台数据采集系统设计作者:臧其亮来源:《山东工业技术》2015年第22期摘要:本文以研华数据采集板卡为硬件支撑,以LabVIEW 为软件平台,设计开发了一套液压试验台通用数据采集系统,实现了现场数据的实时显示、数据存储、历史数据查询及相关分析功能。
关键词:数据采集;LabVIEW ;研华板卡DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.22.2360 引言液压试验台无论是在技术预研、系统调试,还是元件检验、教育教学中都有重要作用,其过程数据的采集意义重大。
本文采用研华公司的PCI-1747U板卡设计了一套通用的液压试验台数据采集系统。
1 系统组成本文以实现液压试验台上压力信号的实时采集为例。
压力传感器选用电流型压力传感器,输出为4~20mA电流信号,量程则需根据系统压力进行选取。
采集板卡选用研华公司的PCI-1747U,其是一款高分辨率、高通道计数模拟量输入PCI总线卡,通道输入方式可选择64路单端、32路差分及组合输入方式。
采样模式可选择软件触发、可编程定时器触发或外部触发。
输入类型为电压型,范围可选择0-10v或0-5v。
该数据采集系统组成如图1所示。
2 数据采集系统软件设计2.1 数据采集系统整体框架本系统主要实现两个平台的搭建,一是数据采集平台,二是数据分析平台。
各平台的主要功能如图2所示。
2.2 程序主流程图设计根据系统整体框架,设计主程序流程图,如图3。
数据采集软件运行后,测量数据实时显示;点击开始采集按钮,实现采集数据的实时存储,点击停止采集按钮,停止存储数据,存储数据的过程中,页面依然实时显示采集数据;点击数据查询按钮,进入“数据分析平台”,在此平台可对历史数据进行查询显示并做基础的分析,点击退出按钮将返回“数据采集平台”界面,进行数据的实时显示。
2.3 触发方式及参数选择在利用LabVIEW对采集板卡进行编程之前,首先要根据采样对象选择合适的触发方式。
53石油钻井数据采集的技术发展已经发种各样的硬件和软件,许多都具有专有功采集资源和资源联网,不仅提供临界参数生了根本性的转变,它与数据分析领域能。
有些软件和处理系统都有一套自己设的相关数据源操作和应用程序,但也要促(即非简单处理)的融合导致了采集技术计的程序来完成传输任务,这些程序在公进和实施安全操作规程。
数据用于上下文[1-2]司间系统中运行良好,但在与第三方实体(用于实际钻井和控制油井)和应用程序的根本转变。
数据之间的结合实时框交互时却难以兼容。
为了解决这问题,唯分析背景(关键储层和产量计算参数)。
架内的收集和传输对于优化结果起着至关[3-7]一有效办法是制定一个开放的标准协议,操作数据采集包括以下内容。
重要的作用,过去数据采集的设计和即一套不基于专有或排他性技术的规则。
(1)监测钻井参数(深度、方向)实现是事后的数据。
本文研究的是实时的协议应该作为一个抽象提供一个高级的传信息,钻速,钻头重量,扭矩、转速、挡钻井采集数据系统,通过实时数据采集系输定义。
供应商可以决定实施标准规范的块位置)。
统,及时有效评价地层损坏,为快速安全特定级别;只要遵循特定级别的所有规(2)监测和表征注入和生产流体-地钻井提供保障。
则,系统就被视为WITS(井场信息传输相、速率、性质。
1 原始数据采集系统规范)级别的标准,可确保符合WITS的(3)监测井下特性(压力,温度、原始数据采集可以直观地定义为从一系统之间的数据完整性和传输。
电磁和核数据)。
个或多个来源收集数据的过程。
基础源可(4)储层评价数据。
3 传输技术以包括传感器、计算机或其他采集系统。
传输技术包括用于将信息和原始数据(5)地层损害特征描述数据。
尽管这些原始数据很全面,但它不够准信号从源传输到接口的方法。
这项技术侧6 网络技术确。
数据采集技术经过多年的发展,不仅重于传输的物理参数,而不是高级传输协传统上,许多设备都与每个设备通信包括数据的收集,而且还包括数据的管议。
Linux设备驱动程序实现的功能包括驱动程序的注册与注销、设备的打开与释放、设备的读写操作、设备的控制操作等。
当用户需要通过设备文件与硬件通信时,必须通过调用open、read、write、close、ioctl等系统函数实现,这些函数都由file_operations结构体的函数指针成员给出入口地址,file_operations结构体的每一个成员名都对应一个系统函数嗍。
用户进程利用系统调用在对设备文件进行诸如read、write操作时,系统调用通过设备文件的主设备号找到相应的设备驱动程序,然后读取该数据结构相应的函数指针,接着把控制权交给该函数。
因此,编写设备驱动程序就是编写file_operations数据结构的各个函数指针对应的各个函数,随着Linux设备驱动程序的复杂程度越来越高,file operations结构体的成员数越来越多,但并不是每种设备的驱动程序都需要利用file_operations中的全部功能,大多数驱动程序只是利用其中一部分,对于驱动程序中无需提供的功能,只需将相应位的数值设为NULL。
本系统将ADS8364作为字符型设备设计驱动程序,对于字符设备来说,file_operations结构体中要提供的主要入口有:打开设备文件open()、释放设备文件release()、读取A/D转换的数据read()、启动A/D转换和选取A /D转换的读数通道号write()、A/D转换参数快速设置ioctl()。
结合ADS8364与S3c24lO的接口电路,设计驱动程序时,采用中断方式或者查询方式读取转换数据。
采用查询方式在驱动程序中需将通用输入输出引脚GPF4设置成输入模式,在应用程序中反复查询GPF4的输入状态,当查询到低电平时表明A/D转换器完成一次转换,此时可调用驱动程序中的read()函数读取转换结果;采用中断方式需在驱动程序中将GPF4设置中断方式,将中断触发方式设置下降沿触发,ADS8364产生的EOC信号触发Linux系统的外中断EINT4,应用程序只需打开ADS8364所对应的设备文件,并采用write()函数启动相应通道开始转换,然后由驱动程序中的中断服务函数将数据存放到一个全局变量中,应用程序通过read()函数读取数据,因此,利用中断方式采集数据速度更高、读数控制更简单。
物联网技术 2021年 / 第10期160 引 言目前,钻井施工的管理效率、决策准确性和响应速度一直受传统方式的制约,钻井施工管理、决策的信息化[1]乃大势所趋。
如何实现远端监测钻井各项参数,还原钻井现场,使前沿信息技术与钻井施工管理以及决策完美结合,真正促进钻井效率的提升是当前需要解决的问题。
川庆钻探长庆钻井总公司需通过卫星查看全公司上百支钻井队的生产数据,若直接进行视频流传输需占用较大带宽,因此,为进一步提高钻井效率,需要建设钻井工况数据实时采集系统,建立钻井数据采集、传输、数据展示等架构,形成完整的物联网技术体系[2]。
通过对钻井现场的视频流进行图像识别,转化为易于传输的、对应的指针数据以及其他信息,在总公司使用特制的显示端接口即可访问还原后的钻井现场数据。
1 系统概述钻井参数采集系统采用B/S 架构,支持桌面端和移动端,主要具有如下几方面特点:(1)在桌面端完美还原仪表盘,实现钻压表盘仿真,支持实时读数、查询历史数据、异常数据报警等功能。
(2)关键模块仪表识别算法采用Yolact 残差神经网络模型[3],能够高速准确地读出仪表指针,经过大量数据训练,准确率高达95%,可以在视频流中动态识别表盘指针。
(3)系统前后端采用WebSocket 传输方式[4],通过建立双向链接传输数据,摒弃传统不断轮询访问获取数据的方式。
(4)由于指针识别模块消耗资源较大,故仅在用户访问时开启指针识别,及时返回指针数据。
(5)前端技术主要为HTML5的Canvas 绘图技术[5],设备支持率高,可绘制多种不同的图案,包含模拟仿真的钻压表盘。
2 系统总体结构2.1 系统设计原则(1)先进性原则系统开发建设时,在满足所需功能的前提下,结合当前流行的物联网技术、图像识别技术,在相当长的时间内保证系统具备先进性。
(2)易用性原则系统采用通用的B/S 操作界面,操作界面友好、操作简单易上手。
此外,该系统还允许不同设备访问,易用性好。
车载钻机的数据采集与处理方法探讨随着地下资源的快速开发和工程建设的不断推进,车载钻机的使用越来越普遍。
车载钻机作为一种重要的工程设备,广泛应用于地质勘察、矿产探测、隧道开挖等领域。
为了提高钻机的运行效率和工作质量,并进一步优化工程设计和施工方案,钻机的数据采集与处理方法变得尤为重要。
一、车载钻机数据采集方法1. 传感器数据采集:车载钻机通常配备多种传感器,用于监测钻机的工作状态和环境参数。
例如,位移传感器可实时监测钻机的位置变化;力传感器可测量钻具施加的载荷;温度传感器可监测钻机的工作温度等。
通过将传感器与数据采集设备连接,可以实现实时监测和数据采集。
2. 视频监控系统:车载钻机通常配备摄像头,用于实时监测钻机的工作情况和周围环境。
通过视频监控系统,可以实时获取钻机的工作画面,方便操作人员观察和判断。
此外,视频监控系统还可以用于事故预警和事故调查,提高车载钻机的安全性。
3. 动力参数采集:车载钻机的运行状态和性能可以通过采集和处理其动力参数来评估。
例如,采集钻机的功率、转速、负荷等参数,可以判断钻机的工作情况和运行效率。
通过动力参数的采集和分析,可以及时发现和排除钻机的故障,提高钻机的可靠性和维护效率。
二、车载钻机数据处理方法1. 数据存储与管理:钻机采集的数据需要进行存储和管理,以便后续的分析和应用。
可以使用数据库等专业软件来进行数据的存储和管理,将数据按照时间、地点、设备等指标分类,方便查询和使用。
此外,数据存储和管理还需要考虑数据的安全性和可靠性,避免数据丢失和泄露。
2. 数据预处理:采集到的数据通常需要进行预处理,以去除噪声、调整采样频率等,提高数据质量和精度。
例如,可以使用滤波算法对传感器数据进行滤波处理,去除高频噪声;可以使用插值算法对数据进行重新采样,以获得一致的时间间隔。
预处理后的数据更加准确可靠,有利于后续的分析和应用。
3. 数据分析与挖掘:通过对采集到的数据进行分析和挖掘,可以发现数据中潜藏的信息和规律。
基于数字孪生技术的液压系统故障诊断与预测方法发布时间:2023-03-08T03:08:33.803Z 来源:《福光技术》2023年3期作者:史兆洲[导读] 对于液压系统的常见故障,总结其发生故障的原因主要有以下三个方面:1.液压元器件本身制造和安装精度的影响,使得液压元器件的内部处于损伤状态,最终导致其性能发生变化。
天地科技股份有限公司摘要:针对于人工智能诊断算法目前存在的仿真数据精度不足和历史故障数据缺乏的问题,本文提出了基于数字孪生技术的液压系统故障诊断方案。
该方案作为数字孪生五维模型的具体实现形式,采用虚实交互的方法,首先根据液压系统实时采集的特征数据,逐步修正虚拟模型参数,提高仿真模型的保真性;然后调整故障仿真模块参数,获取各类故障条件下大量仿真数据,解决故障历史数据不足问题。
同时由孪生模型中故障参数的变化趋势,对未来可能发生的故障实时预警,可实现对实际液压设备的预测性维护。
关键词:数字孪生技术;液压系统;故障诊断;预测方法1液压系统故障分析对于液压系统的常见故障,总结其发生故障的原因主要有以下三个方面:1.液压元器件本身制造和安装精度的影响,使得液压元器件的内部处于损伤状态,最终导致其性能发生变化。
2.液压系统运行中的逐渐耗损。
液压缸执行器的反复运动导致的磨损,或者液压油在复杂的工作条件下混入污染物导致的阻塞等系统运行中的变化,可能引发系统的重大故障。
3.偶然发生的变故。
液压元器件遭受外力等异常情况的影响,例如执行器在恶劣的工作条件下碰撞到坚硬岩石导致的突然的停滞,无法根据准备的模型对其有效估计。
由于液压系统的集成性,上述三方面的故障原因一般都发生在液压元器件上,例如液压泵、伺服阀和执行器等,它们作为液压系统中使用频率最高的元器件,可以确定常见的故障情况,例如伺服阀中通过电磁力和弹簧弹力控制阀芯往复运动,可能导致的阀芯磨损以及弹簧断裂的问题,具有一定的可预见性。
综上,通过对液压系统元器件常见故障类型的研究和建模,对液压系统的故障诊断有极大参考价值。
油田抽油机数据采集实时监控系统研究董云峰【摘要】油田抽油机的控制质量直接影响着油田的工作质量,为此,必须重视对油因抽油机的控制.文章简单介绍了油田抽油机数据采集实时监控系统的功能及运行技术,尝试利用Atmega16-MI微控制器当作主机,以具高精度的传感器来检测抽油机的各类参数,并将检测结果显示于现场液晶屏上,从而实现油田抽油机的数据采集实时监控系统的软硬件设计,以有效采集作业现场数据,并对现场进行实时监控,加强对油田抽油机的质量控制,从而保证油田的工作质量.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2018(015)005【总页数】2页(P118-119)【关键词】抽油机;数据采集;实时监控【作者】董云峰【作者单位】大庆师范学院机电工程学院,黑龙江大庆 163712【正文语种】中文对于油田的生产管理而言,在进行石油开采的过程当中,有效管理抽油机井至关重要。
我国油田抽油井的分布范围较广且相对分散,多数抽油井地处偏僻地区,管理难度较大。
而为油井管理服务的大部分生产数据却多是依靠人工采集,这不但加大了抽油机数据采集的人力、物力成本,而且因人工采集多依靠工作人员自身经验,现场基本无测量设备,人工判断存在较大误差,不利及时发现抽油机故障,致油田无法顺利进行生产,给油田企业带来巨大的经济损失[1]。
1 系统功能及运行技术1.1 系统功能系统采取的是集散式控制结构,需采集抽油机的各项参数,如载荷、电压、电流、示功图等,并对其实施分析和处理,再经GPRS通信将所采集的各类现场数据传输至总站,在总站利用PC机进行分析,若油井工作发生异常则会产生自动报警信息,且此信息会自动传输至相关管理人员的移动终端当中,以及时处理并防范相关油井事故。
现场可将电流电压值、示功图、报警信息及相应的时间和日期等均显示于采集终端的显示屏上,以便于工作人员及时掌握抽油机的工作状况[2]。
1.2 系统运行技术在对油田抽油机数据采集实时监控系统进行考察时,要特别关注系统的控制结构,使系统在满足集散式功能需求的基础上能进一步优化控制结构。