1.本技术涉及测井技术领域，特别是涉及一种智能绞车面板和测井作业监测方法。
背景技术：2.绞车面板是测井计量系统中的核心部件之一，现有的绞车面板基本上有两种，一种是单片机加数码管，一种是工控机加液晶屏。
3.然而单片机加数码管的绞车面板，按键容易出现接触不良，或者按键无反应，个别的还会出现速度反应迟钝的问题，容易导致测量到的速度和深度误差较大的情况出现。而工控机加液晶屏的面板，设计的字体太小，不直观，反应不灵敏，并且参数设置不方便，不符合测井现场使用习惯。并且，发明人认识到现有的测井绞车面板功能过于单一，故障率比较高。
技术实现要素：4.基于此，针对上述技术问题，提供一种智能绞车面板和测井作业监测方法。
5.第一方面，一种智能绞车面板，包括可编程逻辑控制器一体机、光电编码器、编码器电平变换模块、张力信号处理模块、伽马磁定位信号处理模块、报警输出模块、语音输出模块、刹车控制模块以及通信模块；
6.光电编码器的输出端与编码器电平变换模块的输入端电性连接，所述编码器电平变换模块的输出端与可编程逻辑控制器一体机的第一输入端电性连接；所述张力信号处理模块的输入端与张力计的输出端电性连接，张力信号处理模块的输出端与可编程逻辑控制器一体机的第二输入端电性连接；所述伽马磁定位信号处理模块的输入端经过电缆与伽马磁定位仪器的输出端电性连接，伽马磁定位信号处理模块的输出端与可编程逻辑控制器一体机的第三输入端电性连接；
7.所述可编程逻辑控制器一体机的第一输出端与所述报警输出模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器一体机的第二输出端与所述语音输出模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器一体机的第三输出端与所述刹车控制模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器一体机的第四输出端与所述通信模块的输入端电性连接。
8.可选地，所述光电编码器固定于绞车滚筒上的马丁代克的计量轮的轴端，光电编码器用于在测井过程中实时随计量轮同步旋转产生相应的脉冲信号并发送给所述编码器电平变换模块，编码器电平变换模块用于接收所述脉冲信号并发送给所述可编程逻辑控制器一体机；所述张力计的一端与地滑轮连接，张力计的另一端固定于井架底座上，张力计用于实时测量测井过程中电缆所承受的拉力并发送给所述张力信号处理模块，张力信号处理模块用于接收测量到的拉力信息并发送给所述可编程逻辑控制器一体机；所述伽马磁定位仪器用于在测井过程中随电缆移动，实时测量测井过程中下井仪器所处位置的放射性和套管接箍信号并发送给所述伽马磁定位信号处理模块，伽马磁定位信号处理模块用于接收测量到的放射性信息和套管接箍信号并发送给所述可编程逻辑控制器一体机。
9.可选地，所述智能绞车面板还包括rs485接口模块以及多个rs485接口，所述可编程逻辑控制器一体机的第四输出端通过相应的rs485接口与所述通信模块的输入端电性连接；所述可编程逻辑控制器一体机的第五输出端通过相应的rs485接口与终端设备的输入端电性连接。
10.可选地，所述通信模块为无线通信模块或移动通信模块，所述移动通信模块为4g通信模块或2g通信模块。
11.可选地，所述报警输出模块的输出端与报警器电性连接，所述报警器为声光报警器；所述语音输出模块的输出端与扬声器电性连接；所述刹车控制模块的输出端与刹车电磁阀电性连接。
12.第二方面，一种智能绞车面板，包括可编程逻辑控制器、光电编码器、编码器电平变换模块、张力信号处理模块、伽马磁定位信号处理模块、报警输出模块、语音输出模块、刹车控制模块以及集成有通信模块的人机交互组件；
13.光电编码器的输出端与编码器电平变换模块的输入端电性连接，所述编码器电平变换模块的输出端与可编程逻辑控制器的第一输入端电性连接；所述张力信号处理模块的输入端与张力计的输出端电性连接，张力信号处理模块的输出端与可编程逻辑控制器的第二输入端电性连接；所述伽马磁定位信号处理模块的输入端经过电缆与伽马磁定位仪器的输出端电性连接，伽马磁定位信号处理模块的输出端与可编程逻辑控制器的第三输入端电性连接；
14.所述可编程逻辑控制器的第一输出端与所述报警输出模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器的第二输出端与所述语音输出模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器的第三输出端与所述刹车控制模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器的第四输出端与所述人机交互组件的输入端电性连接。
15.第三方面，一种测井作业监测方法，应用于第一方面或第二方面所述的一种智能绞车面板，所述方法包括：
16.步骤一，在测井作业过程中实时获取测量得到的多个指标数据；
17.步骤二，根据测量得到的多个指标数据，计算得到当前测井作业的多个作业参数；
18.步骤三，根据得到的多个作业参数，判断当前下井仪器是否到达井底预设位置和井口预设位置，以及判断所述多个作业参数中是否存在异常作业参数；
19.步骤四，当判定当前下井仪器到达井底预设位置时，输出相应的告警提示指令；当判定当前下井仪器到达井口预设位置时，输出相应的告警提示指令以及刹车指令；当判定存在异常作业参数时，输出相应的告警提示指令。
20.优选地，步骤一中所述的多个指标数据包括光电编码器所产生的脉冲信号、张力计测量得到的拉力信息以及伽马磁定位仪器所测量得到的当前下井仪器所处位置的放射性信息和套管接箍信号；
21.所述步骤二具体包括：根据测量得到的脉冲信号，计算得到当前下井仪器所在深度和下井仪器运行速度；根据测量得到的拉力信息，计算得到当前电缆张力和电缆差分张力；根据测量得到的放射性信息和套管接箍信号，计算得到当前下井仪器所处位置的放射性值和油井的套管接箍位置。
22.优选地，所述步骤三具体包括：
23.根据当前下井仪器所在深度，判断当前下井仪器所在深度是否≥预设第一距离阈值，若当前下井仪器所在深度≥预设第一距离阈值，则判定当前下井仪器到达井底预设位置；根据当前下井仪器所在深度，判断当前下井仪器所在深度是否≤预设第二距离阈值，若当前下井仪器所在深度≤预设第二距离阈值，则判定当前下井仪器到达井口预设位置；根据当前下井仪器运行速度，判断当前下井仪器运行速度是否≥预设速度阈值，若当前下井仪器运行速度≥预设速度阈值，则判定当前下井仪器运行速度为异常作业参数；根据当前电缆张力，判断当前电缆张力是否≥预设张力阈值，若当前电缆张力≥预设张力阈值，则判定当前电缆张力为异常作业参数；根据当前电缆差分张力，判断当前电缆差分张力是否≥预设差分张力阈值，若电缆差分张力≥预设差分张力阈值，则判定当前电缆差分张力为异常作业参数。
24.优选地，所述方法还包括：
25.与云端服务器建立通信连接；
26.基于所述云端服务器与终端设备之间的通信连接，将在测井作业过程中实时获取到的多个指标数据经所述云端服务器发送给终端设备，所示多个指标数据提供给用户来远程监测测井作业情况。
27.本发明至少具有以下有益效果：
28.本发明基于对现有技术问题的进一步分析和研究，认识到有的测井绞车面板功能过于单一且往往不符合测井现场使用习惯，本发明所提供的测井绞车面板，在将工业用plc一体机引入到测井计量系统中的同时，加入语音模块、通信模块和刹车控制模块，能够通过语音模块提示绞车操作人员进行安全操作，还能够通过通信模块，让公司领导或者甲方监督人员远程实时监测测井作业过程；并且，由于本技术所提供的智能绞车面板采用的是工业plc一体机，抗干扰能力强、耐寒耐热性能均超过现有测井计算机系统；而且工业plc一体机的输入输出接口较多，并且支持可扩展，所以该智能绞车面板是支持定制多项功能的，可以适用于不同应用场景或需求。
29.并且本技术所提供的智能绞车面板和现有绞车面板相比，增加了伽马磁定位信号处理模块，该智能绞车面板能够用于射孔作业时定位套管接箍位置，还支持定制增加射孔作业所需要的其他功能。
30.所以，本技术所提供的智能绞车面板和现有的绞车面板相比，功能更为强大和丰富，并且支持根据用户需求定制功能，应用场景更为广泛，并且可以避免按键接触不良的现象发生；并且由于触摸屏上的显示大且清晰易辨认，该智能绞车面板还更符合测井现场使用习惯。
31.另外，通过本实施例所提供的测井作业监测方法，能够在测井作业过程中，在绞车下井仪器到达井口或井底、电缆拉力或者电缆差分拉力过大、仪器运行超速时进行告警提示，从而使得操作人员能及时发现意外的发生。并且，在下井仪器快要到达井口或者超出井口时时，通过该测井作业监测方法，还能够控制绞车进行自动刹车，避免了操作人员未意识到仪器出井口而导致仪器顶天滑轮的事故发生，从而能很大程度上避免电缆损坏或者仪器摔坏。另外，在与云端服务器建立通信连接将数据发送给云端服务器后，绞车面板中的数据可以自由存储、下载和打印，云端服务器还可以与第三方软件灵活对接，通过第三方设计软件，可以实现云射孔监控功能。
附图说明
32.图1为本技术实施例一提供的一种智能绞车面板的架构图；
33.图2为本技术实施例一中编码器电平变换模块的电路原理图；
34.图3为本技术实施例一中编码器辅助电路的电路原理图；
35.图4为本技术实施例一中张力信号处理模块的电路原理图；
36.图5为本技术实施例一中伽马磁定位信号处理模块的电路原理图；
37.图6为本技术实施例二提供的另一种智能绞车面板的架构图；
38.图7为本技术实施例三提供的一种测井作业监测方法的流程示意图；
39.图8为本技术实施例三中一种测井作业监测方法的应用场景图；
40.图9为本技术实施例四提供的另一种测井作业监测方法的流程示意图。
具体实施方式
41.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
42.在本技术的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
43.实施例一
44.在本实施例中，如图1所示，提供了一种智能绞车面板，包括工业用高速可编程逻辑控制器一体机(工业plc一体机，自带有触摸屏)1、光电编码器2、编码器电平变换模块3、张力信号处理模块4、伽马磁定位信号处理模块5、报警输出模块6、语音输出模块7、刹车控制模块8以及通信模块9。
45.具体来说，测井作业所用到的绞车上面设置有缠绕电缆的滚筒，滚筒的电缆上有个跟随电缆移动的计量装置，这个计量装置叫马丁代克(马丁代克本身没有计量功能，只有马丁代克上的计量轮有)，光电编码器2就固定于绞车滚筒上的马丁代克的计量轮的轴端。在测井作业过程时，绞车的滚筒会通过汽车的发动机来带动旋转，滚筒旋转的时候，马丁代克的计量轮会实时跟随电缆的移动进行旋转，同时光电编码器2会实时随计量轮同步旋转产生相应的两路脉冲信号，即a、b脉冲信号。光电编码器2的输出端与编码器电平变换模块3的输入端电性连接，光电编码器2会将产生的两路脉冲信号发送给所述编码器电平变换模块3。编码器电平变换模块3的输出端与工业plc一体机1的第一输入端电性连接，编码器电平变换模块3在接收到脉冲信号后，会进一步将接收到的脉冲信号并发送给工业plc一体机1，编码器电平变换模块3的电路原理如图2所示。另外，如图3所示，本技术还提供了一种编码器辅助电路，可以用来改变编码器计量方向。
46.进一步地，张力信号处理模块4的输入端与张力计的输出端电性连接，张力计的一端与地滑轮连接，张力计的另一端固定于井架底座上。测井作业时，张力计能够实时测量地滑轮所承受的力，因此能够实时间接测量得到电缆所承受的拉力并发送给张力信号处理模块4。张力信号处理模块4的输出端与工业plc一体机1的第二输入端电性连接，张力信号处
理模块4在接收到测量到的拉力信息后，会进一步将拉力信息发送给工业plc一体机1，张力信号处理模块4的电路原理如图4所示。
47.进一步地，伽马磁定位信号处理模块5的输入端经过电缆与伽马磁定位仪器的输出端电性连接。伽马是一种仪器，能够测量其所处位置的放射性；磁定位是一种仪器，能够测量套管接箍信号，伽马仪器和磁定位仪器是油田射孔作业所需要用到的仪器。伽马磁定位仪器是将两种仪器结合在一起，伽马磁定位仪器属于下井仪器的一部分，也就是说下井仪器中带有伽马磁定位仪器。在测井作业或射孔作业时，伽马磁定位仪器会跟随测井电缆移动。伽马磁定位仪器能够实时测量下井仪器所处位置的放射性和套管接箍信号，并将两种信号叠加在一起，通过电缆传至地面，然后再发送给伽马磁定位信号处理模块5。伽马磁定位信号处理模块5的输出端与工业plc一体机1的第三输入端电性连接，伽马磁定位信号处理模块5在接收到测量到的放射性信息和套管接箍信号后，会进一步将放射性信息和套管接箍信号发送给工业plc一体机1，伽马磁定位信号处理模块5的电路原理如图5所示。
48.进一步地，工业plc一体机1的第一输出端与报警输出模块6的输入端电性连接，报警输出模块6的输出端与报警器电性连接，报警器可以是声光报警器。工业plc一体机1在向报警输出模块6发送报警指令后，报警输出模块6会进一步根据报警指令控制报警器闪烁和发出蜂鸣声进行报警提示。
49.进一步地，工业plc一体机1的第二输出端与语音输出模块7的输入端电性连接，语音输出模块7的输出端与扬声器(喇叭)电性连接。工业plc一体机1在判定下井仪器到达井口或井底、判定下井仪器超速和拉力过大时向语音输出模块7发送相应语音告警指令后，语音输出模块7会进一步根据语音告警指令控制扬声器发出相应的语音提示。
50.进一步地，工业plc一体机1的第三输出端与刹车控制模块8的输入端电性连接，刹车控制模块8的输出端与刹车电磁阀电性连接。工业plc一体机1在判定下井仪器到达井口时向刹车控制模块8发送刹车指令后，刹车控制模块8会进一步根据刹车指令控制刹车电磁阀进行刹车的动作。
51.进一步地，该智能绞车面板还包括rs485接口模块以及多个rs485接口，工业plc一体机1的第四输出端通过相应的rs485接口与通信模块9的输入端电性连。通信模块9可以是无线通信模块，也可以是移动通信模块；如果是移动通信模块，可以是4g通信模块或2g通信模块，也就是说通信模块9可以是工业dtu模块。通过通信模块9，该智能绞车面板能够与云端服务器建立通信连接，从而能够将在测井作业过程中实时获取或计算得到的数据发送给云端。并且基于云端服务器与终端设备之间的通信连接，数据会进一步发送给终端设备，终端设备可以但不限于是各种计算机、笔记本电脑、智能手机和平板电脑。终端设备上可以显示当前深度、电缆张力、速度、磁定位等信息，用户或者公司负责人通过终端设备能够远程监测测井作业情况。在实际使用时，在终端设备上面可以记录当前井深，并且存储为excel格式，对于时间的记录可以精确到毫秒，需要使用时可以随时用打印机打印数据。
52.进一步地，工业plc一体机1的第五输出端可通过相应的rs485接口与终端设备的输入端电性连接，也就是说，该智能绞车面板可以间接通过云端服务器与终端设备进行无线通信，也可直接使用数据线通过rs485接口与终端设备直接进行有线通信，以此将在测井作业过程中实时获取或计算得到的数据直接发送给终端设备，通常可以与该智能绞车面板直接进行通信的终端设备可以但不限于是各种计算机。
53.本技术所提供的智能绞车面板，在将工业用plc一体机引入到测井计量系统中的同时，加入语音模块、通信模块和刹车控制模块，能够通过语音模块提示绞车操作人员进行安全操作，还能够通过通信模块，让公司领导或者甲方监督人员远程实时监测测井作业过程。
54.并且，由于本技术所提供的智能绞车面板采用的是工业plc一体机，抗干扰能力强、耐寒耐热性能均超过现有测井计算机系统；而且工业plc一体机的输入输出接口较多，并且支持可扩展，所以该智能绞车面板是支持定制多项功能的，可以适用于不同应用场景或需求。例如可以定制黑匣子等功能，最大可记录64000组深度、速度、张力值，从而保证数据存储的安全；另外该智能绞车面板还可定制个性化开机画面，也可以在智能绞车面板中嵌入公司logo，从而有利于公司推广。再例如，该智能绞车面板还可以扩展出绞车调速功能，便于气动或者液压绞车的控速。
55.工业plc一体机自带有触摸屏，在测井作业过程中，工业plc一体机根据编码器电平变换模块、张力信号处理模块以及伽马磁定位信号处理模块发来的数据，能够得到当前测井作业的深度、电缆张力、速度、磁定位等多个作业参数，并在触摸屏上进行显示。同时为了符合测井现场使用习惯，在进行数据显示时，触摸屏上的字体或作业参数数字可以设计的大且清晰易辨认。并且使用该智能绞车面板时，需要输入数值全部采用触摸输入，不采用任何一个按键，从而能够防止出现按键接触不良的现象。
56.由于本技术所提供的智能绞车面板和现有绞车面板相比，增加了伽马磁定位信号处理模块，该智能绞车面板能够用于射孔作业时定位套管接箍位置，该智能绞车面板还支持定制增加射孔作业所需要的其他功能。该智能绞车面板可以采用多页面设置，将测井作业用到的功能放在第一页面屏；将射孔作业用到的功能放在第二页面屏：相应地在第二页面屏中显示标志接箍深度、停车深度以及射孔倒计时，并且可以使绞车面板到接箍位置有提示、到射孔位置提示停车、射孔倒计时时输出报警指令；另外还可以在记录本井的磁定位数量的基础上，设计有磁定位校深功能，当怀疑某一段深度异常的时候，可以使用校深功能进行验证；将生产测试用到的功能放在第三页面屏。另外，其他一些附加的功能可以放置在后面各页，各功能可以按用户习惯设计位置。
57.例如，该智能绞车面板还可以在单独的一个页面屏中内置脉冲计算公式。当计量轮磨损之后，计量轮直径会变小从而造成测井深度和速度存在误差。绞车的操作员通过内置的脉冲计算公式，能够计算出正确的脉冲数，然后将正确的脉冲数设置为智能绞车面板中的每米脉冲数，从而智能绞车面板可以自动更正测井深度和速度。该智能绞车面板还丢弃了纸质说明书，将说明书内置在触摸屏中，方便绞车操作人员随时查看，使操作人员轻松掌握绞车面板的使用方法。类似地，该智能绞车面板还可以在单独的一个页面屏中内置插头定义，防止操作人员因为遗忘造成接线错误。再例如，该智能绞车面板内还可设置一个换向键，用于改变深度计量方向，如果深度显示方向错误，只需要点按换向键即可换向。再例如，该智能绞车面板内还可设置一个测试按钮，用来检测报警功能和语音功能是否正常。
58.综上，本技术所提供的智能绞车面板，和现有的绞车面板相比，功能更为强大和丰富，并且支持根据用户需求定制功能，应用场景更为广泛，并且可以避免按键接触不良的现象发生；并且由于触摸屏上的显示大且清晰易辨认，该智能绞车面板还更符合测井现场使用习惯。
59.实施例二
60.在本实施例中，如图6所示，提供了另一种智能绞车面板，包括工业用高速可编程逻辑控制器(工业plc)10、光电编码器2、编码器电平变换模块3、张力信号处理模块4、伽马磁定位信号处理模块5、报警输出模块6、语音输出模块7、刹车控制模块8以及集成有通信模块的人机交互组件11；
61.类似地，光电编码器2的输出端与编码器电平变换模块3的输入端电性连接，编码器电平变换模块3的输出端与工业plc10的第一输入端电性连接；张力信号处理模块4的输入端与张力计的输出端电性连接，张力信号处理模块4的输出端与工业plc10的第二输入端电性连接；伽马磁定位信号处理模块5的输入端经过电缆与伽马磁定位仪器的输出端电性连接，伽马磁定位信号处理模块5的输出端与工业plc10的第三输入端电性连接；
62.工业plc10的第一输出端与报警输出模块6的输入端电性连接，工业plc10的第二输出端与语音输出模块7的输入端电性连接，工业plc10的第三输出端与所述刹车控制模块8的输入端电性连接，工业plc10的第四输出端与所述人机交互组件11的输入端电性连接。
63.本实施例提供的智能绞车面板与实施例一所提供的智能绞车面板基本相同，主要区别是：本实施例提供的智能绞车面板所采用的工业plc10本身是不带有触摸屏的，因此本实施例单独配置一块人机交互组件11，并集成有通信模块9；人机交互组件11的具体形式可以是触摸屏。
64.在功能和技术效果上，本实施例提供的智能绞车面板与实施例一所提供的智能绞车面板基本相同，关于本实施例提供的智能绞车面板的具体限定可以参见对实施例一所提供的智能绞车面板的限定，在此不再赘述。
65.实施例三
66.在本实施例中，提供了一种测井作业监测方法，可以应用于上述实施例一或实施例二所提供的智能绞车面板，如图7所示，该方法包括以下步骤：
67.步骤s701，在测井作业过程中实时获取测量得到的多个指标数据；
68.步骤s702，根据测量得到的多个指标数据，计算得到当前测井作业的多个作业参数；
69.步骤s703，根据得到的多个作业参数，判断当前下井仪器是否到达井底预设位置和井口预设位置，以及判断所述多个作业参数中是否存在异常作业参数；
70.步骤s704，当判定当前下井仪器到达井底预设位置时，输出相应的告警提示指令；当判定当前下井仪器到达井口预设位置时，输出相应的告警提示指令以及刹车指令；当判定存在异常作业参数时，输出相应的告警提示指令。
71.进一步地，在测井作业过程中，步骤s701中所述的测量得到的多个指标数据就包括光电编码器2所产生的两路脉冲信号、张力计测量得到的电缆所承受的拉力信息以及伽马磁定位仪器所测量得到的放射性信息和套管接箍信号。获取到的这些指标数据，均会发送至的工业plc一体机1或工业plc10作进一步处理。
72.进一步地，步骤s702具体包括：
73.步骤s7021，根据测量得到的脉冲信号，计算得到当前下井仪器所在深度和下井仪器运行速度；深度的计量方向可以根据用户选择来变化，用户如果认定深度显示方向错误，可以通过智能绞车面板显示屏上的换向键来进行换向；
74.步骤s7022，根据测量得到的拉力信息，计算得到当前电缆张力和电缆差分张力，电缆差分张力指的就是一瞬间电缆张力变化的值；
75.步骤s7023，根据测量得到的放射性信息和套管接箍信号，计算得到当前下井仪器所在位置的放射性值和油井的套管接箍位置。
76.进一步地，所述步骤s703具体包括：
77.步骤s7031，根据当前下井仪器所在深度，判断当前下井仪器所在深度是否≥预设第一距离阈值，若当前下井仪器所在深度≥预设第一距离阈值，则判定当前下井仪器到达井底预设位置；根据当前下井仪器所在深度，判断当前下井仪器所在深度是否≤预设第二距离阈值，若当前下井仪器所在深度≤预设第二距离阈值，则判定当前下井仪器到达井口预设位置。第一距离阈值是为了衡量当前下井仪器是否快要到达井口或者已经超出井口，第二距离阈值是为了来衡量当前下井仪器是否快要到井底的，第一距离阈值和第二距离阈值可以由操作人员在智能绞车面板的触摸屏上输入任意值来设置。在钻井队打好井后，测井队才会进行测井作业，因此油井的整体深度是提前知道的，因此就可以通过下井仪器的深度，知道下井仪器是否接近井底或井口。例如，在油井整体井深为3000m时，第一距离阈值可以为2900m，当当前下井仪器所在深度≥2900m，表示当前下井仪器快要到达井底位置；类似地，第二距离阈值可以为100m，当当前下井仪器所在深度≤100m时，表示当前下井仪器快要到达井口位置。
78.步骤s7032，根据当前下井仪器运行速度，判断当前下井仪器运行速度是否≥预设速度阈值，若当前下井仪器运行速度≥预设速度阈值，则判定当前下井仪器运行速度为异常作业参数。预设速度阈值可以为2000m/h，当当前下井仪器运行速度≥2000m/h，表示当前下井仪器在超速运行，当前下井仪器运行速度就会被视为是异常作业参数。不同的仪器要求的测量速度不一样，有的要求600m/h，有的要求2500m/h，因此速度阈值也是可以由操作人员来任意设置的。
79.步骤s7033，根据当前电缆张力，判断当前电缆张力是否≥预设张力阈值，若当前电缆张力≥预设张力阈值，则判定当前电缆张力为异常作业参数。电缆张力的大小能够表征当前下井仪器是否遇阻或者受卡。所以在下放仪器的过程中，要时刻注意张力变化，张力突然变小了，就证明仪器遇到阻力了，突然变大了，就证明仪器受卡了。预设张力阈值可以为30000n，当当前电缆张力≥30000n，当前电缆张力会被视为是异常作业参数。
80.步骤s7034，类似地，根据当前电缆差分张力，判断当前电缆差分张力是否≥预设差分张力阈值，若电缆差分张力≥预设差分张力阈值，则判定当前电缆差分张力为异常作业参数。
81.进一步地，由于实施例一或实施例二所提供的智能绞车面板均具有报警输出模块6和语音输出模块7，因此可以在判定当前下井仪器快要到达井底或井口位置、判定测井作业过程中存在异常作业参数时，通过智能绞车面板输出相应的告警提示指令，从而保证测井作业的安全运行。相应地，告警提示指令就可以包括报警指令和语音告警指令两方面的指令，当智能绞车面板输出报警指令，报警指令会进一步发送给与智能绞车面板电性连接的报警器，报警器在接收到报警指令后会根据报警指令相应地会进行闪烁和发出蜂鸣声；当智能绞车面板输出语音告警指令，语音告警指令会进一步发送给与智能绞车面板电性连接的喇叭，喇叭在接收到语音告警指令后会根据语音告警指令发出相应的语音提示。以此，
可以在判定当前下井仪器快要到达井底或井口位置、判定测井作业过程中存在异常作业参数时，给予操作人员相应的提示，从而实现出井口告警、到井底告警、超速告警以及张力异常告警的功能。
82.同时，由于操作人员在测井作业过程中睡着而导致下井仪器出井口还不知道，从而造成下井仪器顶天滑轮的事故时有发生，为此智能绞车面板还设置有刹车控制模块8。可以在判定当前下井仪器快要到达井口位置或者超出井口，从而通过智能绞车面板输出相应的告警提示指令的同时，还会通过智能绞车面板输出刹车指令，刹车指令会进一步发送给与智能绞车面板电性连接的刹车电磁阀，刹车电磁阀在接收到刹车指令会进行刹车的操作，从而在井口告警功能的基础上实现到井口刹车的功能。
83.进一步地，由于实施例一或实施例二所提供的智能绞车面板均具有通信模块，具有通信功能，因此本实施例所提供的方法可以应用于如图8所示的应用环境中。智能绞车面板801与云端服务器802通过网络进行通信，终端设备803与云端服务器802通过网络进行通信。其中，终端设备803可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机和平板电脑，云端服务器802可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
84.因此本实施例所提供的方法还包括：
85.与云端服务器802建立通信连接；
86.基于云端服务器802与终端设备803之间的通信连接，将在测井作业过程中实时获取到的多个指标数据经所述云端服务器802发送给终端设备803，多个指标数据提供给用户来远程监测测井作业情况。终端设备803上可以显示当前深度、电缆张力、速度、磁定位等信息，用户或者公司负责人通过终端设备803能够远程监测测井作业情况。在实际使用时，在终端设备803上面可以记录当前井深，并且存储为excel格式，对于时间的记录可以精确到毫秒，需要使用时可以随时用打印机打印数据。
87.另外，智能绞车面板还可设置有多个rs485接口，智能绞车面板801除了间接通过云端服务器802与终端设备803进行通信，也可直接使用数据线通过rs485接口与终端设备803直接进行通信，以此将在测井作业过程中实时获取或计算得到的数据直接发送给终端设备803，通常可以与智能绞车面板直接进行通信的终端设备可以但不限于是各种计算机。
88.因此本实施例所提供的方法还包括：
89.与终端设备803建立通信连接；
90.将在测井作业过程中实时获取到的多个指标数据发送给终端设备803，多个指标数据提供给用户来远程监测测井作业情况。
91.进一步地，所述方法还包括：在测井作业过程中，实时检测脉冲信号、拉力信息以及放射性和套管接箍信号的有无，若其中一个信号检测不到，进一步检测该信号的信号测量设备是否有故障。例如，若检测不到脉冲信号，便检测光电编码器是否存在故障。
92.进一步地，在步骤s701之前还包括接收用户输入的射孔位置，在步骤s702之后还包括，在测井作业过程中，在到达油井接箍位置时，输出相应告警提示指令；当到达所述射孔位置时，输出相应告警提示指令。
93.通过本实施例所提供的测井作业监测方法，能够在测井作业过程中，在绞车下井仪器到达井口或井底、电缆拉力或者电缆差分拉力过大、仪器运行超速时进行告警提示，从而使得操作人员能及时发现意外的发生。并且，在下井仪器快要到达井口时，通过该测井作
业监测方法，还能够控制绞车进行自动刹车，避免了操作人员未意识到仪器出井口而导致仪器顶天滑轮的事故发生，从而能很大程度上避免电缆损坏或者仪器摔坏。另外，在与云端服务器建立通信连接将数据发送给云端服务器后，绞车面板中的数据可以自由存储、下载和打印，云端服务器还可以与第三方软件灵活对接，通过第三方设计软件，可以实现云射孔监控功能。
94.实施例四
95.在本实施例中，提供了另一种测井作业监测方法，可以应用于上述实施例一或实施例二所提供的智能绞车面板，如图9所示，该方法包括以下步骤：
96.步骤s901，在测井作业过程中实时获取测量得到的多个指标数据；
97.步骤s902，根据测量得到的多个指标数据，计算得到当前测井作业的多个作业参数；
98.步骤s903，根据得到的多个作业参数，判断当前下井仪器是否到达井底预设位置和井口预设位置，以及判断所述多个作业参数中是否存在异常作业参数；
99.步骤s904，接收用户对于多项告警功能的开关的相应设置；
100.步骤s905，当判定当前下井仪器到达井底预设位置且相应告警功能开启时，输出相应的告警提示指令；当判定当前下井仪器到达井口预设位置时，输出刹车指令，并在判定相应告警功能开启时，输出相应的告警提示指令；当判定存在异常作业参数且异常作业参数相应告警功能开启时，输出相应的告警提示指令。
101.本实施例提供的测井作业监测方法与实施例三所提供的测井作业监测方法基本相同，主要区别是：本实施例提供的测井作业监测方法所应用的智能绞车面板，支持所有告警功能可以单独设置开启或者关闭，因此增加了接收用户对于多项告警功能的开关的相应设置的步骤，由用户自主选择开启或关闭其中的某一项告警功能。
102.具体来说，结合实施例三，多项告警功能分别是到井底告警功能、出井口告警功能、超速告警功能以及张力异常告警功能。到井底告警功能与下井仪器到达井底预设位置相对应；出井口告警功能与当前下井仪器到达井口预设位置相对应；超速告警功能和张力异常告警功能均属于异常作业参数告警功能，超速告警功能与当前下井仪器运行速度被视为是异常作业参数相对应，张力异常告警功能与电缆张力或电缆差分张力被视为是异常作业参数相对应。
103.换句话说，当判定当前下井仪器到达井底预设位置且到井底告警功能开启时，会输出相应的到井底告警提示指令；当判定当前下井仪器到达井口预设位置时，会输出刹车指令，如果出井口告警功能开启时，还会输出相应的出井口告警提示指令；当判定当前下井仪器运行速度为异常作业参数且超速告警功能开启时，会输出相应的超速告警提示指令；当判定电缆张力或电缆差分张力为异常作业参数且张力异常告警功能开启时，会输出相应的电缆张力告警提示指令或电缆差分张力告警提示指令。
104.通过本实施例所提供的测井作业监测方法，能够在测井作业过程中，在绞车下井仪器到达井口或井底、电缆拉力或者电缆差分拉力过大、仪器运行超速时进行告警提示，从而使得操作人员能及时发现意外的发生。并且，在下井仪器快要到达井口时，通过该测井作业监测方法，还能够控制绞车进行自动刹车，避免了操作人员未意识到仪器出井口而导致仪器顶天滑轮的事故发生，从而能很大程度上避免电缆损坏或者仪器摔坏。另外，在与云端
服务器建立通信连接将数据发送给云端服务器后，绞车面板中的数据可以自由存储、下载和打印，云端服务器还可以与第三方软件灵活对接，通过第三方设计软件，可以实现云射孔监控功能。
105.另外，通过本实施例所提供的测井作业监测方法，还能够使得用户自定义多项告警功能的开启或关闭，使得用户拥有跟多的自主权，以及使得测井作业的监测过程更为灵活。
106.应该理解的是，虽然图7和图9的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图7和图9中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
107.实施例五
108.在本实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，涉及上述实施例三方法中的全部或部分流程。
109.实施例六
110.在本实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，涉及上述实施例三方法中的全部或部分流程。
111.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
112.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
113.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：1.一种智能绞车面板，其特征在于，包括可编程逻辑控制器一体机、光电编码器、编码器电平变换模块、张力信号处理模块、伽马磁定位信号处理模块、报警输出模块、语音输出模块、刹车控制模块以及通信模块；光电编码器的输出端与编码器电平变换模块的输入端电性连接，所述编码器电平变换模块的输出端与可编程逻辑控制器一体机的第一输入端电性连接；所述张力信号处理模块的输入端与张力计的输出端电性连接，张力信号处理模块的输出端与可编程逻辑控制器一体机的第二输入端电性连接；所述伽马磁定位信号处理模块的输入端经过电缆与伽马磁定位仪器的输出端电性连接，伽马磁定位信号处理模块的输出端与可编程逻辑控制器一体机的第三输入端电性连接；所述可编程逻辑控制器一体机的第一输出端与所述报警输出模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器一体机的第二输出端与所述语音输出模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器一体机的第三输出端与所述刹车控制模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器一体机的第四输出端与所述通信模块的输入端电性连接。2.根据权利要求1所述的智能绞车面板，其特征在于，所述光电编码器固定于绞车滚筒上的马丁代克的计量轮的轴端，光电编码器用于在测井过程中实时随计量轮同步旋转产生相应的脉冲信号并发送给所述编码器电平变换模块，编码器电平变换模块用于接收所述脉冲信号并发送给所述可编程逻辑控制器一体机；所述张力计的一端与地滑轮连接，张力计的另一端固定于井架底座上，张力计用于实时测量测井过程中电缆所承受的拉力并发送给所述张力信号处理模块，张力信号处理模块用于接收测量到的拉力信息并发送给所述可编程逻辑控制器一体机；所述伽马磁定位仪器用于在测井过程中随电缆移动，实时测量测井过程中下井仪器所处位置的放射性和套管接箍信号并发送给所述伽马磁定位信号处理模块，伽马磁定位信号处理模块用于接收测量到的放射性信息和套管接箍信号并发送给所述可编程逻辑控制器一体机。3.根据权利要求1所述的智能绞车面板，其特征在于，所述智能绞车面板还包括rs485接口模块以及多个rs485接口，所述可编程逻辑控制器一体机的第四输出端通过相应的rs485接口与所述通信模块的输入端电性连接；所述可编程逻辑控制器一体机的第五输出端通过相应的rs485接口与终端设备的输入端电性连接。4.根据权利要求1至3任意一项所述的智能绞车面板，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块或移动通信模块，所述移动通信模块为4g通信模块或2g通信模块。5.根据权利要求1所述的智能绞车面板，其特征在于，所述报警输出模块的输出端与报警器电性连接，所述报警器为声光报警器；所述语音输出模块的输出端与扬声器电性连接；所述刹车控制模块的输出端与刹车电磁阀电性连接。6.一种智能绞车面板，其特征在于，包括可编程逻辑控制器、光电编码器、编码器电平变换模块、张力信号处理模块、伽马磁定位信号处理模块、报警输出模块、语音输出模块、刹车控制模块以及集成有通信模块的人机交互组件；光电编码器的输出端与编码器电平变换模块的输入端电性连接，所述编码器电平变换模块的输出端与可编程逻辑控制器的第一输入端电性连接；所述张力信号处理模块的输入端与张力计的输出端电性连接，张力信号处理模块的输出端与可编程逻辑控制器的第二输入端电性连接；所述伽马磁定位信号处理模块的输入端经过电缆与伽马磁定位仪器的输出
端电性连接，伽马磁定位信号处理模块的输出端与可编程逻辑控制器的第三输入端电性连接；所述可编程逻辑控制器的第一输出端与所述报警输出模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器的第二输出端与所述语音输出模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器的第三输出端与所述刹车控制模块的输入端电性连接，所述可编程逻辑控制器的第四输出端与所述人机交互组件的输入端电性连接。7.一种测井作业监测方法，其特征在于，应用于权利要求1或6所述的一种智能绞车面板，所述方法包括：步骤一，在测井作业过程中实时获取测量得到的多个指标数据；步骤二，根据测量得到的多个指标数据，计算得到当前测井作业的多个作业参数；步骤三，根据得到的多个作业参数，判断当前下井仪器是否到达井底预设位置和井口预设位置，以及判断所述多个作业参数中是否存在异常作业参数；步骤四，当判定当前下井仪器到达井底预设位置时，输出相应的告警提示指令；当判定当前下井仪器到达井口预设位置时，输出相应的告警提示指令以及刹车指令；当判定存在异常作业参数时，输出相应的告警提示指令。8.根据权利要求7所述的测井作业监测方法，其特征在于，步骤一中所述的多个指标数据包括光电编码器所产生的脉冲信号、张力计测量得到的拉力信息以及伽马磁定位仪器所测量得到的当前下井仪器所处位置的放射性信息和套管接箍信号；所述步骤二具体包括：根据测量得到的脉冲信号，计算得到当前下井仪器所在深度和下井仪器运行速度；根据测量得到的拉力信息，计算得到当前电缆张力和电缆差分张力；根据测量得到的放射性信息和套管接箍信号，计算得到当前下井仪器所处位置的放射性值和油井的套管接箍位置。9.根据权利要求8所述的测井作业监测方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：根据当前下井仪器所在深度，判断当前下井仪器所在深度是否≥预设第一距离阈值，若当前下井仪器所在深度≥预设第一距离阈值，则判定当前下井仪器到达井底预设位置；根据当前下井仪器所在深度，判断当前下井仪器所在深度是否≤预设第二距离阈值，若当前下井仪器所在深度≤预设第二距离阈值，则判定当前下井仪器到达井口预设位置；根据当前下井仪器运行速度，判断当前下井仪器运行速度是否≥预设速度阈值，若当前下井仪器运行速度≥预设速度阈值，则判定当前下井仪器运行速度为异常作业参数；根据当前电缆张力，判断当前电缆张力是否≥预设张力阈值，若当前电缆张力≥预设张力阈值，则判定当前电缆张力为异常作业参数；根据当前电缆差分张力，判断当前电缆差分张力是否≥预设差分张力阈值，若电缆差分张力≥预设差分张力阈值，则判定当前电缆差分张力为异常作业参数。10.根据权利要求7所述的测井作业监测方法，其特征在于，所述方法还包括：与云端服务器建立通信连接；基于所述云端服务器与终端设备之间的通信连接，将在测井作业过程中实时获取到的多个指标数据经所述云端服务器发送给终端设备，所示多个指标数据提供给用户来远程监测测井作业情况。
技术总结本发明公开了一种智能绞车面板和测井作业监测方法。其中智能绞车面板包括可编程逻辑控制器一体机、光电编码器、编码器电平变换模块、张力信号处理模块、伽马磁定位信号处理模块、报警输出模块、语音输出模块、刹车控制模块以及通信模块。本发明所提供的测井绞车面板，在将工业用PLC一体机引入到测井计量系统中的同时，加入语音模块、通信模块和刹车控制模块，能够通过语音模块提示绞车操作人员进行安全操作，还能够通过通信模块，让公司领导或者甲方监督人员远程实时监测测井作业过程；本发明所提供的智能绞车面板和现有的绞车面板相比，功能更为丰富，支持根据用户需求定制功能，可以避免按键接触不良的现象发生，更符合测井现场使用习惯。场使用习惯。场使用习惯。
技术研发人员：姬士杰
受保护的技术使用者：姬士杰
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/7/5
