本實用新型涉及鉆機技術領域，具體涉及一種防碰天車裝置。

背景技術：

目前，公知的用于石油天然氣鉆井、修井工程的防碰天車裝置只帶有超限自動剎車功能，但由于在剎車前游車的上提速度比較快，致使游車的上沖慣性增大，其有效的防碰剎車距離也增大，即上沖的游車強行撞到天車，以及剎車響應滯后，剎車機構動作不及時而使游車撞到天車的事故發(fā)生。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本實用新型提供的防碰天車裝置，可以及時監(jiān)測游車的高度，從而及時發(fā)出執(zhí)行指令，以避免游車與天車碰撞。

第一方面，本實用新型提供的防碰天車裝置，防止游車在運動過程中與天車碰撞，包括：

滾筒，通過所述滾筒的轉動以實現(xiàn)所述游車的上下運動；

信息采集單元，用于采集所述滾筒的轉動情況；

中央處理單元，用于根據(jù)所述滾筒的轉動情況，判斷所述游車的高度是否超過閾值，若所述游車高度超過閾值，觸發(fā)執(zhí)行指令；

顯示單元，用于顯示所述游車的高度；和

執(zhí)行單元，用于響應所述中央處理單元的執(zhí)行指令，以避免游車與天車碰撞。

可選地，所述執(zhí)行單元包括報警電路，所述閾值包括報警值，若所述游車高度超過所述報警值，所述報警電路產生聲光報警信號。

可選地，所述執(zhí)行單元包括防碰保護電路，所述閾值包括防碰值，若所述游車高度超過所述防碰值，所述防碰保護電路執(zhí)行防碰動作。

可選地，所述防碰動作為剎車制動，使得所述滾筒停止轉動。

可選地，所述信息采集單元包括數(shù)字高度傳感器，所述高度傳感器用以獲取所述滾筒的高度。

可選地，所述數(shù)字高度傳感器安裝于滾筒端頭的傳動箱上、導氣龍頭、離合器輸出端或減速器輸出端。

可選地，所述信息采集單元包括傳感編碼器，所述傳感編碼器所產生的二路脈沖用以獲取所述滾筒的轉動角度以及與之對應的鋼絲繩的位移長度。

可選地，所述顯示單元為液晶顯示屏或數(shù)碼顯示管。

第二方面，本實用新型提供的防碰天車裝置的應用，包括所述的防碰天車裝置，所述防碰天車裝置應用于安裝在陸上或海上的油田鉆機、修井機或通井機。

本實用新型提供的防碰天車裝置，采用先進的微電腦控制技術，可以有效、可靠的顯示游車的運行狀態(tài)，同時給執(zhí)行單元提供可靠、準確的控制信號，當游車高度超過閾值到達危險區(qū)域時，執(zhí)行單元提供聲光報警以提示操作人員。

本實用新型提供的防碰天車裝置的應用，防碰天車裝置采用全密封結構設計，惡意滿足油田各種惡劣環(huán)境的要求，具有防止游車碰撞到天車的聲光報警功能，閾值大小可以根據(jù)實際現(xiàn)場要求進行調整。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。

圖1是本實用新型實施例所提供的一種防碰天車裝置的結構框圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本實用新型所屬領域技術人員所理解的通常意義。

圖1是本實用新型實施例所提供的一種防碰天車裝置的結構框圖。參見圖1，本實用新型實施例提供了一種防碰天車裝置，防止游車在運動過程中與天車碰撞，包括：

滾筒100，通過所述滾筒100的轉動以實現(xiàn)所述游車的上下運動；

信息采集單元200，用于采集所述滾筒100的轉動情況；

中央處理單元300，用于根據(jù)所述滾筒100的轉動情況，判斷所述游車的高度是否超過閾值，若所述游車高度超過閾值，觸發(fā)執(zhí)行指令；

顯示單元400，用于顯示所述游車的高度；和

執(zhí)行單元500，用于響應所述中央處理單元300的執(zhí)行指令，以避免游車與天車碰撞。

本實用新型提供的防碰天車裝置，采用先進的微電腦控制技術，可以有效、可靠的顯示游車的運行狀態(tài)，同時給執(zhí)行單元500提供可靠、準確的控制信號，當游車高度超過閾值到達危險區(qū)域時，執(zhí)行單元500提供聲光報警以提示操作人員。

其中，所述執(zhí)行單元500包括報警電路，所述閾值包括報警值，若所述游車高度超過所述報警值，所述報警電路產生聲光報警信號。為防止報警器報警持續(xù)時間過長，影響工作，每次上碰下砸報警持續(xù)時間為3秒；超速報警時間長度不定：超速則報警，不超速了就停止報警。

其中，所述執(zhí)行單元500包括防碰保護電路，所述閾值包括防碰值，若所 述游車高度超過所述防碰值，所述防碰保護電路執(zhí)行防碰動作。所述防碰動作為剎車制動，使得所述滾筒100停止轉動。

其中，所述信息采集單元200包括數(shù)字高度傳感器，所述高度傳感器用以獲取所述滾筒100的高度。所述數(shù)字高度傳感器安裝于滾筒100端頭的傳動箱上、導氣龍頭、離合器輸出端或減速器輸出端。本實用新型的數(shù)字傳感器，傳感齒輪軸采用了雙滾子密封軸承支撐安裝，且增加了安裝支撐架的厚度，改善了數(shù)字傳感器的傳動性能和潤滑條件，提高了整體可靠性能，使得數(shù)字傳感器經久耐用。

其中，所述信息采集單元200包括傳感編碼器，所述傳感編碼器所產生的二路脈沖用以獲取所述滾筒100的轉動角度以及與之對應的鋼絲繩的位移長度。傳感編碼器的精度高、重復性好、防碰動作快，游車高度指示可以精確到0.01米。游車的高度顯示范圍為-5米至45米。

在一個優(yōu)選實施例中，所述顯示單元400為液晶顯示屏或數(shù)碼顯示管。本實用新型實施例可以采用進口的STN-LED(半反半透)型帶有背光的大屏幕液晶屏顯示，以數(shù)字和模擬光柱形式實時顯示當前滾筒100圈數(shù)、大鉤當前高度,具有聲光報警功能，能確保大鉤在設定區(qū)域安全運行。

本實用新型模擬游車運行與數(shù)字顯示游車高度同屏顯示，具有屏幕大，數(shù)字清晰等特點。本實用新型實施例采用了不銹鋼防水按鍵，美觀大方，防水密封，操作可靠，壽命長，故障少，對使用環(huán)境要求不高。具有背光開關，在白天光線強時關掉背光顯示開關更清晰。

本實用新型采用了單鍵開關機的新技術，有力的保障了系統(tǒng)運行的可靠性，整機零部件采用數(shù)字模塊化結構，關鍵零件采用進口，有效的保障了運行的可靠性。

本實用新型在原有的基礎上新增加了大鉤運行速度、上米鉆時、時鐘新功能，鉤速與鉆時自動根據(jù)工況顯示。本實用新型整體設計采用友好的人機交互方式，設置參數(shù)簡單、直觀、一目了然。

本實用新型可以采用交流電源，通過噪聲濾波器后變?yōu)楦蓛舻碾娫?，由變壓器降壓，經整流濾波后送主機，由主機內部穩(wěn)壓后產生系統(tǒng)所需要的直流電壓，供各單元電路。

本實用新型中，所有的螺栓、螺母、平墊片、開尾銷都必須鍍鋅處理，但不含鍍鉻、鍍鎳件。

本實用新型的系統(tǒng)結構簡單，操作方便，運行可靠，采用專用數(shù)據(jù)電纜連接，便于快速安裝，具有體積小巧、防爆設計、寬溫環(huán)境下使用、自檢功能、設置參數(shù)密碼等功能和特點。

本實用新型采用低溫防爆設計，儀器內有保溫層和加熱裝置，進行低溫環(huán)境下加熱，使儀器在低溫環(huán)境下能正常工作。不銹鋼金屬面板與按鍵，抗腐蝕、防油、防水。本實用新型采用汽車級標準設計，抗震性好，穩(wěn)定度高，故障率低，使用壽命長。

本實用新型實施例還提供了一種防碰天車裝置的應用，包括所述的防碰天車裝置，所述防碰天車裝置應用于安裝在陸上或海上的油田鉆機、修井機或通井機。

本實用新型提供的防碰天車裝置的應用，防碰天車裝置采用全密封結構設計，惡意滿足油田各種惡劣環(huán)境的要求，具有防止游車碰撞到天車的聲光報警功能，閾值大小可以根據(jù)實際現(xiàn)場要求進行調整。適用于有易燃、易爆氣體的危險場所以及含有爆炸性氣體或蒸汽混合物的環(huán)境。

在這里示出和描述的所有示例中，除非另有規(guī)定，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。

附圖中的框圖顯示了根據(jù)本實用新型的實施例的系統(tǒng)、方法和計算機程序產品的可能實現(xiàn)的體系架構、功能和操作。在這點上，框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應當注意，在有些作 為替換的實現(xiàn)中，方框中所標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發(fā)生。例如，兩個連續(xù)的方框實際上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖中的每個方框、以及框圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計算機指令的組合來實現(xiàn)。

為便于表示，圖1中僅用一個單向箭頭表示，但并不表示僅有一根總線或一種類型的總線。

中央處理單元300可能是一種集成電路芯片，具有信號的處理能力。在實現(xiàn)過程中，上述方法的各步驟可以通過中央處理單元300中的硬件的集成邏輯電路或者軟件形式的指令完成。上述的中央處理單元300可以是通用處理器，包括中央處理器(Central Processing Unit，簡稱CPU)、網絡處理器(Network Processor，簡稱NP)等；還可以是數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)成可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件。可以實現(xiàn)或者執(zhí)行本實用新型實施例中的公開的邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等。結合本實用新型實施例所公開的裝置可以直接體現(xiàn)為硬件譯碼處理器執(zhí)行完成，或者用譯碼處理器中的硬件及軟件模塊組合執(zhí)行完成。軟件模塊可以位于隨機存儲器，閃存、只讀存儲器，可編程只讀存儲器或者電可擦寫可編程存儲器、寄存器等本領域成熟的存儲介質中。

本實用新型實施例所提供的進行防碰天車裝置的計算機程序產品，包括存儲了程序代碼的計算機可讀存儲介質，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實施例中所述的方法，具體實現(xiàn)可參見方法實施例，在此不再贅述。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述實施例中的對應過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置可以通過其 它的方式實現(xiàn)。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，又例如，多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些通信接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本實用新型各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?；谶@樣的理解，本實用新型的技術方案本質上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執(zhí)行本實用新型各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換， 并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求和說明書的范圍當中。