鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，所述監(jiān)控平臺(tái)包括防爆攝像機(jī)、圖像處理器、數(shù)字處理器和多個(gè)傳感器，圖像處理器分別連接防爆攝像機(jī)和數(shù)字處理器，用于將防爆攝像機(jī)拍攝的現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別跟蹤，將目標(biāo)識(shí)別跟蹤結(jié)果發(fā)送給數(shù)字處理器，多個(gè)傳感器用于對(duì)鉆井的多個(gè)參數(shù)進(jìn)行采集，數(shù)字處理器根據(jù)目標(biāo)識(shí)別跟蹤結(jié)果和多個(gè)傳感器所采集的參數(shù)確定報(bào)警策略。通過本實(shí)用新型，能夠自動(dòng)地對(duì)鉆井的多個(gè)參數(shù)監(jiān)控報(bào)警，還能對(duì)鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)的人物軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬圖繪制，方便與所述監(jiān)控平臺(tái)連接的遠(yuǎn)端監(jiān)控中心及時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)異常狀況，避免危險(xiǎn)事態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò)大。
【專利說明】鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鉆機(jī)監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)。

【背景技術(shù)】
[0002]鉆井(drilling)是利用機(jī)械設(shè)備，將地層鉆成具有一定深度的圓柱形孔眼的工程。按巖石破碎方式和所用工具類型，又可分為頓鉆和旋轉(zhuǎn)鉆。在地質(zhì)工作中，利用鉆探設(shè)備向地下鉆成的直徑較小、深度較大的柱狀圓孔，又稱鉆孔。鉆井直徑和深度大小，取決于鉆井用途及礦產(chǎn)埋藏深度等。鉆探石油、天然氣以及地下水的鉆井直徑都較大。
[0003]鉆井主要功用為:⑴獲取地下實(shí)物資料，即從鉆井中采取巖心、礦心、巖屑、液態(tài)樣、氣態(tài)樣等；(2)作為地球物理測(cè)井通道，獲取巖礦層各種地球物理場(chǎng)的資料；(3)作為人工通道觀測(cè)地下水層水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)情況；(4)用作探、采結(jié)合，開發(fā)地下水、油氣、地?zé)岬鹊你@井。鉆井通常按用途分為地質(zhì)普查或勘探鉆井、水文地質(zhì)鉆井、水井或工程地質(zhì)鉆井、地?zé)徙@井、石油鉆井、煤田鉆井、礦田鉆井、建筑地面鉆井等。
[0004]由于鉆井現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)對(duì)安全性能要求較高，需要對(duì)多種現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，在確保參數(shù)在正常數(shù)值范圍，以及沒有現(xiàn)場(chǎng)的違規(guī)違章操作的情況下，才能降低事故發(fā)生的幾率，現(xiàn)有技術(shù)中鉆井監(jiān)控的手段主要是模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過模擬信號(hào)的采集和分析判斷鉆井現(xiàn)場(chǎng)是否存在安全隱患，但是，模擬監(jiān)控系統(tǒng)具有天生的技術(shù)瓶頸，例如精度低，運(yùn)算速度慢等，已經(jīng)不能滿足各種鉆井現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)的要求，同時(shí)缺少對(duì)現(xiàn)場(chǎng)非法人員侵入的監(jiān)控手段，未建立起鉆井現(xiàn)場(chǎng)的安防系統(tǒng)。
[0005]因此，需要一種數(shù)字化鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的技術(shù)方案，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化采集、運(yùn)算和傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的監(jiān)控以及現(xiàn)場(chǎng)人員的人物識(shí)別跟蹤，提供全面、準(zhǔn)確的安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，有力地保障鉆井現(xiàn)場(chǎng)的正常運(yùn)行，減少鉆井運(yùn)營商的經(jīng)濟(jì)損失。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，通過圖像目標(biāo)識(shí)別跟蹤的方式，對(duì)鉆井現(xiàn)場(chǎng)攝像頭拍攝的現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行人物目標(biāo)識(shí)別和跟蹤，提供入侵報(bào)警信號(hào)，并將數(shù)字化傳感器采集到的各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)與各個(gè)參考數(shù)據(jù)比較，在出現(xiàn)異于參考數(shù)據(jù)的情況時(shí)，提供相關(guān)參數(shù)的報(bào)警信息，便于遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心盡快了解鉆井現(xiàn)場(chǎng)的狀況，以采取相應(yīng)措施，排除現(xiàn)場(chǎng)故障，清除現(xiàn)場(chǎng)侵入人員，為鉆井工作提供全方面保障。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，所述監(jiān)控平臺(tái)包括防爆攝像機(jī)、圖像處理器、數(shù)字處理器和多個(gè)傳感器，圖像處理器分別連接防爆攝像機(jī)和數(shù)字處理器，用于將防爆攝像機(jī)拍攝的現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別跟蹤，將目標(biāo)識(shí)別跟蹤結(jié)果發(fā)送給數(shù)字處理器，多個(gè)傳感器用于對(duì)鉆井的多個(gè)參數(shù)進(jìn)行采集，數(shù)字處理器根據(jù)目標(biāo)識(shí)別跟蹤結(jié)果和多個(gè)傳感器所采集的參數(shù)確定報(bào)警策略。
[0008]更具體地，在所述鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)中，進(jìn)一步包括，無線數(shù)據(jù)通信接口，用于通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心連接，接收監(jiān)控中心的用戶輸入設(shè)備所輸入的預(yù)定鉆壓上限、預(yù)定機(jī)械鉆速上限、預(yù)定泥漿出口密度上限、預(yù)定泥漿入口密度上限、人物上限灰度閾值和人物下限灰度閾值；存儲(chǔ)器，連接無線數(shù)據(jù)通信接口，用于存儲(chǔ)預(yù)定鉆壓上限、預(yù)定機(jī)械鉆速上限、預(yù)定泥漿出口密度上限、預(yù)定泥漿入口密度上限、人物上限灰度閾值和人物下限灰度閾值；所述圖像處理器包括，目標(biāo)識(shí)別單元，連接防爆攝像機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備，接收現(xiàn)場(chǎng)圖像，將現(xiàn)場(chǎng)圖像中灰度值在人物上限灰度閾值和人物下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成人物目標(biāo)圖像；目標(biāo)跟蹤單元，連接目標(biāo)識(shí)別單元，采用基于模板匹配的目標(biāo)跟蹤算法，根據(jù)前后兩幀人物目標(biāo)圖像確定人物的運(yùn)動(dòng)軌跡；所述多個(gè)傳感器包括，大鉤負(fù)荷傳感器，用于采集鉆井的大鉤負(fù)荷數(shù)據(jù)；大鉤高度傳感器，用于采集鉆機(jī)的大鉤高度數(shù)據(jù)；泥漿出口密度傳感器，用于采集鉆機(jī)出口處的出口泥漿密度數(shù)據(jù)；泥漿入口密度傳感器，用于采集鉆機(jī)入口處的入口泥漿密度數(shù)據(jù)；所述數(shù)字處理器包括，運(yùn)算單元，接收大鉤負(fù)荷數(shù)據(jù)，并基于大鉤負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)，接收大鉤高度數(shù)據(jù)，基于大鉤高度數(shù)據(jù)計(jì)算鉆井的鉆時(shí)數(shù)據(jù)，并基于鉆時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算鉆機(jī)的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)；處理單元，分別連接運(yùn)算單元和存儲(chǔ)器，當(dāng)鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)超過預(yù)定鉆壓上限時(shí)，發(fā)出鉆壓過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)超過預(yù)定鉆壓上限10%時(shí)，發(fā)出鉆壓過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)超過預(yù)定鉆壓上限30%時(shí)，發(fā)出鉆壓過高報(bào)警信號(hào)，當(dāng)鉆井的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)超過預(yù)定機(jī)械鉆速上限時(shí)，發(fā)出機(jī)械鉆速過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)超過預(yù)定機(jī)械鉆速上限10%時(shí)，發(fā)出機(jī)械鉆速過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)超過預(yù)定機(jī)械鉆速上限30%時(shí)，發(fā)出機(jī)械鉆速過高報(bào)警信號(hào)，當(dāng)鉆井的出口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿出口密度上限時(shí)，發(fā)出泥漿出口密度過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的出口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿出口密度上限10%時(shí)，發(fā)出泥漿出口密度過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的出口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥衆(zhòng)出口密度上限30%時(shí)，發(fā)出泥漿出口密度過高報(bào)警信號(hào)，當(dāng)鉆井的入口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿入口密度上限時(shí)，發(fā)出泥漿入口密度過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的入口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿入口密度上限10%時(shí)，發(fā)出漿入口密度過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的入口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿入口密度上限30%時(shí)，發(fā)出泥漿入口密度過高報(bào)警信號(hào)，還分別連接目標(biāo)識(shí)別單元和目標(biāo)跟蹤單元，在接收到人物目標(biāo)圖像時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圖像、人物目標(biāo)圖像和人物的運(yùn)動(dòng)軌跡繪制人物相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)模擬圖；其中，無線數(shù)據(jù)通信接口連接處理單元，用于將鉆壓過高提示信號(hào)、鉆壓過高警示信號(hào)、鉆壓過高報(bào)警信號(hào)、機(jī)械鉆速過高提示信號(hào)、機(jī)械鉆速過高警示信號(hào)、機(jī)械鉆速過高報(bào)警信號(hào)、泥漿出口密度過高提示信號(hào)、泥漿出口密度過高警示信號(hào)、泥漿出口密度過高報(bào)警信號(hào)、泥漿入口密度過高提示信號(hào)、泥漿入口密度過高警示信號(hào)、泥漿入口密度過高報(bào)警信號(hào)、入侵報(bào)警信號(hào)和運(yùn)動(dòng)模擬圖通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心。
[0009]更具體地，在所述鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)中，所述數(shù)字處理器為TMS6000系列的數(shù)字處理器。
[0010]更具體地，在所述鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)中，所述無線數(shù)據(jù)通信接口為GPRS通信接口、3G通信接口或4G通信接口。
[0011]更具體地，在所述鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)中，進(jìn)一步包括濕度傳感器，用于采集鉆井的現(xiàn)場(chǎng)濕度數(shù)據(jù)。
[0012]更具體地，在所述鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)中，所述濕度傳感器連接所述無線數(shù)據(jù)通信接口，用于將現(xiàn)場(chǎng)濕度數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心。
[0013]更具體地，在所述鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)中，進(jìn)一步包括溫度傳感器，用于采集鉆井的現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)。
[0014]更具體地，在所述鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)中，所述溫度傳感器連接所述無線數(shù)據(jù)通信接口，用于將現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0016]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方案示出的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0017]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方案示出的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的圖像處理器的結(jié)構(gòu)方框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]鉆井的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，包括且不限于地質(zhì)普查或勘探、水文地質(zhì)勘測(cè)、水井或工程地質(zhì)勘測(cè)、地?zé)衢_發(fā)、石油開發(fā)、煤田開發(fā)和礦田開發(fā)。由于鉆井工作主要集中在地下，其行業(yè)特殊性決定了其對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的安全性能要求較高，稍有不慎，會(huì)前功盡棄，給鉆井現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備造成巨大損壞，給鉆井運(yùn)營方帶來不菲的開銷，有時(shí)現(xiàn)場(chǎng)甚至無法繼續(xù)再度開發(fā)。尤其在復(fù)雜層段和新探區(qū)，憑經(jīng)驗(yàn)打井往往事故不斷，造成資金和時(shí)間的巨大浪費(fèi)。
[0020]因此，為了避免安全事故的發(fā)送，減少現(xiàn)場(chǎng)違規(guī)違章操作，需要建立起一套現(xiàn)場(chǎng)多參數(shù)監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)侵入報(bào)警的安全保障系統(tǒng)，并與遠(yuǎn)端監(jiān)控中心建立無線鏈路連接，便于遠(yuǎn)端操作人員及時(shí)采取措施，解決安全隱患，避免安全事故的發(fā)生。
[0021]當(dāng)前對(duì)鉆井監(jiān)控的技術(shù)方案是通過模擬化的鉆井參數(shù)監(jiān)測(cè)儀提供了鉆井工程信息，對(duì)鉆井工況及有關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬監(jiān)測(cè)，而且及時(shí)預(yù)報(bào)可能出現(xiàn)的復(fù)雜情況和鉆井事故，從而為鉆井工程技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)決策提供了實(shí)時(shí)資料。但模擬化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)精度不高、傳輸數(shù)據(jù)速度較慢，同時(shí)缺少人員侵入報(bào)警，無法為鉆井現(xiàn)場(chǎng)提供全面、準(zhǔn)確的監(jiān)控信息。
[0022]本實(shí)用新型的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，能夠自動(dòng)提供各種數(shù)字化現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化圖像，并能夠經(jīng)過數(shù)字化智能分析，將分析結(jié)果通過無線通信鏈路傳輸給遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心，比現(xiàn)有技術(shù)的鉆井監(jiān)控方案更為可靠。
[0023]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方案示出的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述監(jiān)控平臺(tái)包括多個(gè)傳感器1、防爆攝像機(jī)2、圖像處理器3、數(shù)字處理器4、存儲(chǔ)器5和無線數(shù)據(jù)通信接口 6，圖像處理器3分別連接防爆攝像機(jī)2和數(shù)字處理器4，用于將防爆攝像機(jī)2拍攝的現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別跟蹤，將目標(biāo)識(shí)別跟蹤結(jié)果發(fā)送給數(shù)字處理器4，多個(gè)傳感器I用于對(duì)鉆井的多個(gè)參數(shù)進(jìn)行采集，數(shù)字處理器4根據(jù)目標(biāo)識(shí)別跟蹤結(jié)果和多個(gè)傳感器所采集的參數(shù)確定報(bào)警策略，無線數(shù)據(jù)通信接口 6分別與數(shù)字處理器4和存儲(chǔ)器5連接，用于將遠(yuǎn)端設(shè)定的各個(gè)參考數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)器5中存儲(chǔ)，并將數(shù)字處理器4的報(bào)警策略發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心，存儲(chǔ)器5還與數(shù)字處理器4連接以提供各個(gè)參考數(shù)據(jù)。
[0024]接著，對(duì)鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更具體的說明。
[0025]在所述鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)中，無線數(shù)據(jù)通信接口 6，用于通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心連接，接收監(jiān)控中心的用戶輸入設(shè)備所輸入的預(yù)定鉆壓上限、預(yù)定機(jī)械鉆速上限、預(yù)定泥漿出口密度上限、預(yù)定泥漿入口密度上限、人物上限灰度閾值和人物下限灰度閾值；存儲(chǔ)器5，連接無線數(shù)據(jù)通信接口 6，用于存儲(chǔ)預(yù)定鉆壓上限、預(yù)定機(jī)械鉆速上限、預(yù)定泥漿出口密度上限、預(yù)定泥漿入口密度上限、人物上限灰度閾值和人物下限灰度閾值。
[0026]參考圖2，所述圖像處理器3包括，目標(biāo)識(shí)別單元31，連接防爆攝像機(jī)2和存儲(chǔ)設(shè)備5，接收現(xiàn)場(chǎng)圖像，將現(xiàn)場(chǎng)圖像中灰度值在人物上限灰度閾值和人物下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成人物目標(biāo)圖像；目標(biāo)跟蹤單元32，連接目標(biāo)識(shí)別單元31，采用基于模板匹配的目標(biāo)跟蹤算法，根據(jù)前后兩幀人物目標(biāo)圖像確定人物的運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0027]所述多個(gè)傳感器I包括，大鉤負(fù)荷傳感器，用于采集鉆井的大鉤負(fù)荷數(shù)據(jù)；大鉤高度傳感器，用于采集鉆機(jī)的大鉤高度數(shù)據(jù)；泥漿出口密度傳感器，用于采集鉆機(jī)出口處的出口泥漿密度數(shù)據(jù)；泥漿入口密度傳感器，用于采集鉆機(jī)入口處的入口泥漿密度數(shù)據(jù)。
[0028]所述數(shù)字處理器4包括，運(yùn)算單元，接收大鉤負(fù)荷數(shù)據(jù)，并基于大鉤負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)，接收大鉤高度數(shù)據(jù)，基于大鉤高度數(shù)據(jù)計(jì)算鉆井的鉆時(shí)數(shù)據(jù)，并基于鉆時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算鉆機(jī)的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)；處理單元，分別連接運(yùn)算單元和存儲(chǔ)器5，當(dāng)鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)超過預(yù)定鉆壓上限時(shí)，發(fā)出鉆壓過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)超過預(yù)定鉆壓上限10%時(shí)，發(fā)出鉆壓過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)超過預(yù)定鉆壓上限30%時(shí)，發(fā)出鉆壓過高報(bào)警信號(hào)，當(dāng)鉆井的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)超過預(yù)定機(jī)械鉆速上限時(shí)，發(fā)出機(jī)械鉆速過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)超過預(yù)定機(jī)械鉆速上限10%時(shí)，發(fā)出機(jī)械鉆速過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)超過預(yù)定機(jī)械鉆速上限30%時(shí)，發(fā)出機(jī)械鉆速過高報(bào)警信號(hào)，當(dāng)鉆井的出口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿出口密度上限時(shí)，發(fā)出泥漿出口密度過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的出口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿出口密度上限10%時(shí)，發(fā)出泥漿出口密度過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的出口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿出口密度上限30%時(shí)，發(fā)出泥漿出口密度過高報(bào)警信號(hào)，當(dāng)鉆井的入口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿入口密度上限時(shí)，發(fā)出泥漿入口密度過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的入口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿入口密度上限10%時(shí)，發(fā)出漿入口密度過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的入口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿入口密度上限30%時(shí)，發(fā)出泥漿入口密度過高報(bào)警信號(hào)，還分別連接目標(biāo)識(shí)別單元31和目標(biāo)跟蹤單元32，在接收到人物目標(biāo)圖像時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圖像、人物目標(biāo)圖像和人物的運(yùn)動(dòng)軌跡繪制人物相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)模擬圖。
[0029]其中，無線數(shù)據(jù)通信接口 6連接處理單元，用于將鉆壓過高提示信號(hào)、鉆壓過高警示信號(hào)、鉆壓過高報(bào)警信號(hào)、機(jī)械鉆速過高提示信號(hào)、機(jī)械鉆速過高警示信號(hào)、機(jī)械鉆速過高報(bào)警信號(hào)、泥漿出口密度過高提示信號(hào)、泥漿出口密度過高警示信號(hào)、泥漿出口密度過高報(bào)警信號(hào)、泥漿入口密度過高提示信號(hào)、泥漿入口密度過高警示信號(hào)、泥漿入口密度過高報(bào)警信號(hào)、入侵報(bào)警信號(hào)和運(yùn)動(dòng)模擬圖通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心。
[0030]其中，所述數(shù)字處理器4可選為TMS6000系列的數(shù)字處理器，所述無線數(shù)據(jù)通信接口 6可選為GPRS通信接口、3G通信接口或4G通信接口，所述鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)可以包括濕度傳感器，用于采集鉆井的現(xiàn)場(chǎng)濕度數(shù)據(jù)，所述濕度傳感器連接所述無線數(shù)據(jù)通信接口 6，用于將現(xiàn)場(chǎng)濕度數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心，所述鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)可以包括溫度傳感器，用于采集鉆井的現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)，所述溫度傳感器連接所述無線數(shù)據(jù)通信接口 6，用于將現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心。
[0031]另外，大鉤，是鉆井提升系統(tǒng)的一部分，懸掛于游動(dòng)滑車的下面。大鉤有單鉤、雙鉤和三鉤。石油鉆機(jī)用大鉤一般都是三鉤。根據(jù)制造的方法不同，鉤身有鍛造的、鋼板組焊的和鑄造的，后者輕便些。大鉤主要由鉤身、鉤桿、鉤座、提環(huán)、止推軸承和彈簧組成。鉆機(jī)作業(yè)對(duì)大鉤的要求是:應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和工作可靠性；鉤身能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，以便上扣、卸扣；大鉤彈簧行程應(yīng)足以補(bǔ)償上鉆桿和卸鉆桿是的距離；鉤口和側(cè)鉤的閉鎖裝置應(yīng)絕對(duì)可靠、閉啟方便；大鉤應(yīng)有緩沖減震功能，減小拆卸立根的沖擊。鉆井時(shí)，在大鉤上懸掛帶有全部鉆具的水龍頭。大鉤兩側(cè)還掛有兩個(gè)吊環(huán)，與吊卡配合供起下鉆具或下套管之用。
[0032]另外，鉆壓，就是當(dāng)正常鉆進(jìn)時(shí)，下放鉆柱，把部分鉆柱的重力加到鉆頭上作為鉆壓。鉆時(shí)，是衡量巖層可鉆性的指標(biāo)之一，即每鉆進(jìn)一米所需要的時(shí)間。鉆時(shí)正好是機(jī)械鉆速的倒數(shù)。石油鉆井通過測(cè)量鉆時(shí)來判斷地層的變化，稱為鉆時(shí)錄井。鉆時(shí)錄井是鉆井地質(zhì)工作的一個(gè)重要內(nèi)容。機(jī)械鉆速是指鉆井中鉆頭在單位時(shí)間內(nèi)的鉆進(jìn)進(jìn)尺，是反映鉆進(jìn)速度快慢的參數(shù)，他是一口井的鉆井速度快慢的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也是衡量一個(gè)鉆頭優(yōu)劣的重要指標(biāo)。
[0033]采用本實(shí)用新型的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，針對(duì)現(xiàn)有模擬鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控精度不高、監(jiān)控對(duì)象不全的技術(shù)問題，采用圖像目標(biāo)識(shí)別的方式識(shí)別鉆井現(xiàn)場(chǎng)的人物目標(biāo)以進(jìn)行人物侵入報(bào)警，采用圖像目標(biāo)跟蹤的方式判斷人物軌跡，采用數(shù)字化手段確定鉆井現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)，將各個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)與各個(gè)預(yù)定參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，在出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)及時(shí)發(fā)出多種報(bào)警信息，監(jiān)控更有效、更全面。
[0034]可以理解的是，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本實(shí)用新型。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，其特征在于，所述監(jiān)控平臺(tái)包括防爆攝像機(jī)、圖像處理器、數(shù)字處理器和多個(gè)傳感器，圖像處理器分別連接防爆攝像機(jī)和數(shù)字處理器，用于將防爆攝像機(jī)拍攝的現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別跟蹤，將目標(biāo)識(shí)別跟蹤結(jié)果發(fā)送給數(shù)字處理器，多個(gè)傳感器用于對(duì)鉆井的多個(gè)參數(shù)進(jìn)行采集，數(shù)字處理器根據(jù)目標(biāo)識(shí)別跟蹤結(jié)果和多個(gè)傳感器所采集的參數(shù)確定報(bào)警策略。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，其特征在于，所述監(jiān)控平臺(tái)還包括: 無線數(shù)據(jù)通信接口，用于通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心連接，接收監(jiān)控中心的用戶輸入設(shè)備所輸入的預(yù)定鉆壓上限、預(yù)定機(jī)械鉆速上限、預(yù)定泥漿出口密度上限、預(yù)定泥漿入口密度上限、人物上限灰度閾值和人物下限灰度閾值； 存儲(chǔ)器，連接無線數(shù)據(jù)通信接口，用于存儲(chǔ)預(yù)定鉆壓上限、預(yù)定機(jī)械鉆速上限、預(yù)定泥漿出口密度上限、預(yù)定泥漿入口密度上限、人物上限灰度閾值和人物下限灰度閾值； 所述圖像處理器包括 目標(biāo)識(shí)別單元，連接防爆攝像機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備，接收現(xiàn)場(chǎng)圖像，將現(xiàn)場(chǎng)圖像中灰度值在人物上限灰度閾值和人物下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成人物目標(biāo)圖像； 目標(biāo)跟蹤單元，連接目標(biāo)識(shí)別單元，采用基于模板匹配的目標(biāo)跟蹤算法，根據(jù)前后兩幀人物目標(biāo)圖像確定人物的運(yùn)動(dòng)軌跡； 所述多個(gè)傳感器包括 大鉤負(fù)荷傳感器，用于采集鉆井的大鉤負(fù)荷數(shù)據(jù)； 大鉤高度傳感器，用于采集鉆機(jī)的大鉤高度數(shù)據(jù)； 泥漿出口密度傳感器，用于采集鉆機(jī)出口處的出口泥漿密度數(shù)據(jù)； 泥漿入口密度傳感器，用于采集鉆機(jī)入口處的入口泥漿密度數(shù)據(jù)； 所述數(shù)字處理器包括 運(yùn)算單元，接收大鉤負(fù)荷數(shù)據(jù)，并基于大鉤負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)，接收大鉤高度數(shù)據(jù)，基于大鉤高度數(shù)據(jù)計(jì)算鉆井的鉆時(shí)數(shù)據(jù)，并基于鉆時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算鉆機(jī)的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)； 處理單元，分別連接運(yùn)算單元和存儲(chǔ)器，當(dāng)鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)超過預(yù)定鉆壓上限時(shí)，發(fā)出鉆壓過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)超過預(yù)定鉆壓上限10%時(shí)，發(fā)出鉆壓過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的鉆壓數(shù)據(jù)超過預(yù)定鉆壓上限30%時(shí)，發(fā)出鉆壓過高報(bào)警信號(hào)，當(dāng)鉆井的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)超過預(yù)定機(jī)械鉆速上限時(shí)，發(fā)出機(jī)械鉆速過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)超過預(yù)定機(jī)械鉆速上限10%時(shí)，發(fā)出機(jī)械鉆速過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的機(jī)械鉆速數(shù)據(jù)超過預(yù)定機(jī)械鉆速上限30%時(shí)，發(fā)出機(jī)械鉆速過高報(bào)警信號(hào)，當(dāng)鉆井的出口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿出口密度上限時(shí)，發(fā)出泥漿出口密度過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的出口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿出口密度上限10%時(shí)，發(fā)出泥漿出口密度過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的出口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿出口密度上限30%時(shí)，發(fā)出泥漿出口密度過高報(bào)警信號(hào)，當(dāng)鉆井的入口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿入口密度上限時(shí)，發(fā)出泥漿入口密度過高提示信號(hào)，當(dāng)鉆井的入口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿入口密度上限10%時(shí)，發(fā)出漿入口密度過高警示信號(hào)，當(dāng)鉆井的入口泥漿密度數(shù)據(jù)超過預(yù)定泥漿入口密度上限30%時(shí)，發(fā)出泥漿入口密度過高報(bào)警信號(hào)，還分別連接目標(biāo)識(shí)別單元和目標(biāo)跟蹤單元，在接收到人物目標(biāo)圖像時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圖像、人物目標(biāo)圖像和人物的運(yùn)動(dòng)軌跡繪制人物相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)模擬圖； 其中，無線數(shù)據(jù)通信接口連接處理單元，用于將鉆壓過高提示信號(hào)、鉆壓過高警示信號(hào)、鉆壓過高報(bào)警信號(hào)、機(jī)械鉆速過高提示信號(hào)、機(jī)械鉆速過高警示信號(hào)、機(jī)械鉆速過高報(bào)警信號(hào)、泥漿出口密度過高提示信號(hào)、泥漿出口密度過高警示信號(hào)、泥漿出口密度過高報(bào)警信號(hào)、泥漿入口密度過高提示信號(hào)、泥漿入口密度過高警示信號(hào)、泥漿入口密度過高報(bào)警信號(hào)、入侵報(bào)警信號(hào)和運(yùn)動(dòng)模擬圖通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心。
3.如權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，其特征在于: 所述數(shù)字處理器為TMS6000系列的數(shù)字處理器。
4.如權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，其特征在于: 所述無線數(shù)據(jù)通信接口為GPRS通信接口、3G通信接口或4G通信接口。
5.如權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，其特征在于，所述監(jiān)控平臺(tái)還包括: 濕度傳感器，用于采集鉆井的現(xiàn)場(chǎng)濕度數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，其特征在于: 所述濕度傳感器連接所述無線數(shù)據(jù)通信接口，用于將現(xiàn)場(chǎng)濕度數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心。
7.如權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，其特征在于，所述監(jiān)控平臺(tái)還包括: 溫度傳感器，用于采集鉆井的現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，其特征在于: 所述溫度傳感器連接所述無線數(shù)據(jù)通信接口，用于將現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心。
【文檔編號(hào)】E21B44/00GK204013912SQ201420478901
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月24日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:無錫北斗星通信息科技有限公司