水平定向钻工况数据采集系统的研究与实现

摘要

水平定向钻进技术是一种最具活力的非开挖施工新技术,具有导向准确、有利环保、效率高、安全、施工速度快、穿越长度长、深度深等特点,可用于铺设或更新天然气管道、石油管道、给排水管道、热力管道、电力电缆、电信电缆等各种管线工程,在西气东输管道工程中发挥了重要作用.随着水平定向钻进技术的迅速发展,对水平定向钻配套设备及施工管理水平提出了更高的要求.但目前从国外引进的大中型定向钻设备及国内研制开发的小型定向钻设备,虽配有施工必备的导向控制系统和工况显示仪表,但均没有工况数据采集系统,尤其在大中型定向钻的施工管理中,还处于比较落后的水平. 本文研究开发了一套使用方便、人机界面简捷、有利于提高施工管理水平的工况数据采集系统.该系统可以对水平定向穿越过程中的各种施工数据,包括钻杆扭矩、钻进推力、回拖力、泥浆流量等工况参数进行采集,并对数据进行实时显示和技术分析,完成图表显示、报表打印、超限报警和历史数据存储等功能.水平定向钻工况数据采集系统的开发使用,可以完全代替原来水平定向穿越施工过程中手工工况信息的记录和管理,不会产生误记和漏记情况,故障报警可以快速地收集到报警点的实时情况,回放历史趋势,有助于管理人员进行技术分析. 本文研究开发的工况数据采集系统能够满足目前水平定向钻进技术市场需求,作为水平定向穿越施工过程的重要辅助手段,会大大提高施工管理水平.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题研究的背景、意义

1.2水平定向钻工况数据采集系统概述

1.2.1系统概述

1.2.2系统主要功能

1.2.3系统主要技术指标

1.3本文研究的主要内容

第二章水平定向钻机主要功能与基本结构

2.1水平定向钻机的主要功能

2.2水平定向钻机的基本结构

第三章工况数据采集系统硬件构成

3.1工况数据采集系统的基本结构

3.1.1数据采集系统的结构形式

3.1.2.基于PC-BASED的数据采集系统组成形式

3.1.3.基于PC-BASED的A/D转换数据传输形式

3.2工况数据采集系统基本构成

3.2.1基于PC-BASED数据采集系统设计

3.2.2参数的测量方法

3.2.3数据转换

3.3数据采集中的硬件抗干扰技术

第四章水平定向钻工况数据采集系统软件构成

4.1概述

4.2 KW2000工控组态软件特点

4.3数据采集系统软件功能

4.3.1数据采集

4.3.2动态显示

4.3.3数据的存储

4.3.4数据的回放

4.3.5操作画面

4.3.6系统部分功能的设计与实现

第五章水平定向钻自动导向监控系统

5.1水平定向钻导向系统

5.1.1水平定向钻导向系统的应用现状：

5.1.2水平定向钻导向系统的分类：

5.2自动导向钻进系统

5.3水平定向钻自动导向监控系统的软件开发

5.3.1导向钻进中的自动控制原理

5.3.2动态链接库(DLL)技术：

5.3.3安全保护与用户权限

5.3.4数字滤波程序模块

第六章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢