權(quán)利要求書： 1.一種鉆機(jī)管柱檢測清洗方法，其特征在于，采用一種鉆機(jī)管柱檢測清洗系統(tǒng)進(jìn)行操作，包括支撐架（16），所述支撐架（16）上支撐有作業(yè)平臺（17），所述作業(yè)平臺（17）上包括依次排布的排管架區(qū)（17?1）、刷扣型槽（17?2）和通徑型槽（17?3），所述排管架區(qū)（17?1）設(shè)置有踢入推桿（18?1），所述刷扣型槽（17?2）和通徑型槽（17?3）鑲嵌在作業(yè)平臺（17）上且相互平行；在靠近作業(yè)平臺（17）中通徑型槽（17?3）的一側(cè)設(shè)置有噴碼裝置（14）；

所述刷扣型槽（17?2）中設(shè)置有刷扣型槽檢測傳感器（13?2）和踢出推桿A（18?2），在所述刷扣型槽（17?2）兩端靠近作業(yè)平臺（17）處分別有刷扣機(jī)構(gòu)（21）；

所述通徑型槽（17?3）中設(shè)置有通徑型槽檢測傳感器（13?3）和踢出推桿B（18?3），在所述通徑型槽（17?3）兩端靠近作業(yè)平臺（17）處分別設(shè)置有通徑機(jī)構(gòu)（22），兩個所述通徑機(jī)構(gòu)（22）均固定有位移傳感器（13?1）；

還包括數(shù)據(jù)采集模塊（2），所述數(shù)據(jù)采集模塊（2）分別與緊急停止保護(hù)模塊（8）和數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊（3）連接，所述數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊（3）與指令輸出模塊（4）連接，所述指令輸出模塊（4）分別與通徑機(jī)構(gòu)（22）和刷扣機(jī)構(gòu)（21）連接，所述指令輸出模塊（4）通過踢出推桿電磁閥A（12?2）與踢出推桿A（18?2）連接，所述指令輸出模塊（4）通過踢出推桿電磁閥B（12?5）與踢出推桿B（18?3）連接，所述指令輸出模塊（4）通過踢入推桿電磁閥（12?1）與踢入推桿（18?1）連接；數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊（3）依次與無線數(shù)據(jù)通訊包（6）、無線遙控（15）連接；所述數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊（3）還依次與遠(yuǎn)程集成通訊模塊（7）、集成司鉆操作與后臺服務(wù)器（10）連接;所述數(shù)據(jù)采集模塊（2）還分別與位移傳感器（13?1）、刷扣型槽檢測傳感器（13?2）、通徑型槽檢測傳感器（13?3）連接；

所述刷扣機(jī)構(gòu)（21）包括導(dǎo)軌A（19?1），所述導(dǎo)軌A（19?1）設(shè)置在靠近刷扣型槽（17?2）的端口處，所述導(dǎo)軌A（19?1）的導(dǎo)軌方向與刷扣型槽（17?2）的方向一致，所述導(dǎo)軌A（19?1）上設(shè)置有支撐架A（19?2），所述支撐架A（19?2）上固定有液壓缸A（28），所述液壓缸A（28）通過刷扣電磁閥B（12?3）與指令輸出模塊（4）連接，所述液壓缸A（28）靠近刷扣型槽（17?2）的一側(cè)上依次固定連接有氣動馬達(dá)（26）和排刷（27），所述氣動馬達(dá)（26）通過刷扣電磁閥A（11?1）與指令輸出模塊（4）連接；

所述通徑機(jī)構(gòu)（22）包括導(dǎo)軌B（20?1），所述導(dǎo)軌B（20?1）設(shè)置在靠近通徑型槽（17?3）的端口處，所述導(dǎo)軌B（20?1）的導(dǎo)軌方向與通徑型槽（17?3）的方向一致，所述導(dǎo)軌B（20?1）上設(shè)置有支撐架B（20?2），所述支撐架B（20?2）上固定有液壓缸B（29），所述液壓缸B（29）通過通徑電磁閥B（12?4）與指令輸出模塊（4）連接，所述液壓缸B（29）靠近通徑型槽（17?3）的一側(cè)上設(shè)置有噴氣嘴（24），所述噴氣嘴（24）與通徑規(guī)（25）通過繩索連接，所述噴氣嘴（24）通過通徑電磁閥A（11?2）與指令輸出模塊（4）連接；其中一個所述通徑機(jī)構(gòu)（22）的噴氣嘴（24）上設(shè)置有通徑規(guī)（25）；

所述作業(yè)平臺（17）附近還設(shè)置有本地操作臺（5），本地操作臺（5）內(nèi)設(shè)置有氣控閥總成（11）和液控閥總成（12），所述氣控閥總成（11）上設(shè)置有氣體壓力表，所述液控閥總成（12）上設(shè)置有壓力傳感器（13?4）和液壓壓力表，所述壓力傳感器（13?4）與數(shù)據(jù)采集模塊（2）連接；所述刷扣電磁閥A（11?1）和通徑電磁閥A（11?2）均為氣控電磁閥，設(shè)置在氣控閥總成（11）上，所述踢入推桿電磁閥（12?1）、踢出推桿電磁閥A（12?2）、刷扣電磁閥B（12?3）、通徑電磁閥B（12?4）和踢出推桿電磁閥B（12?5）均為液控電磁閥，設(shè)置在液控閥總成（12）上;還包括有控制箱體（1），所述數(shù)據(jù)采集模塊（2）、緊急停止保護(hù)模塊（8）、數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊（3）、遠(yuǎn)程集成通訊模塊（7）和指令輸出模塊（4）均設(shè)置在控制箱體（1）內(nèi)，所述控制箱體（1）內(nèi)還有配電單元和溫度控制模塊（9），所述配電單元分別為數(shù)據(jù)采集模塊（2）、遠(yuǎn)程集成通訊模塊（7）、無線數(shù)據(jù)通訊包（6）、數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊（3）、噴碼裝置（14）、目標(biāo)傳感器組和溫度控制模塊（9）供電;

具體步驟為：

步驟1，將管柱（23）放置在排管架區(qū)（17?1）內(nèi)與刷扣型槽（17?2）平行，依次進(jìn)行系統(tǒng)初始化檢測、管柱類型選擇、長度選擇、操作模式選擇；所述操作模式包括本地操作模式、遙控操作模式和集成司鉆操作模式；所述本地操作模式為在本地操作臺進(jìn)行控制；所述遙控操作模式為利用遙控器進(jìn)行操作；所述集成司鉆操作模式為后臺通過集成司鉆系統(tǒng)進(jìn)行操作；

所述系統(tǒng)初始化檢測的步驟為：

步驟1.1，利用刷扣型槽檢測傳感器（13?2）檢測刷扣型槽（17?2）中是否有異物，若有異物，人工對刷扣型槽（17?2）中異物進(jìn)行清理；

步驟1.2，利用通徑型槽檢測傳感器（13?3）檢測通徑型槽（17?3）中是否有異物，若有異物，人工對通徑型槽（17?3）中異物進(jìn)行清理；完成檢測；

步驟2，踢入推桿電磁閥（12?1）控制踢入推桿（18?1）運(yùn)動，管柱（23）從排管架區(qū)（17?1）滾動至刷扣型槽（17?2）內(nèi)，兩個刷扣機(jī)構(gòu)（21）向刷扣型槽（17?2）方向運(yùn)動，直至兩個刷扣機(jī)構(gòu)（21）扣住管柱（23）兩端后運(yùn)動停止，啟動刷扣機(jī)構(gòu)（21）對絲扣進(jìn)行清洗；

步驟2.1，通過踢入推桿電磁閥（12?1）控制踢入推桿（18?1）將管柱（23）從排管架區(qū)（17?1）踢至刷扣型槽（17?2）內(nèi)；踢入推桿（18?1）在動作延時3s之后，自動縮回，等待下一個流程；

步驟2.2，刷扣型槽檢測傳感器（13?2）進(jìn)行檢測，若兩個刷扣型槽檢測傳感器（13?2）同時檢測到管柱，則認(rèn)為管柱（23）完全進(jìn)入刷扣型槽（17?2）；

步驟2.3，刷扣電磁閥B（12?3）控制液壓缸A（28）運(yùn)動，此時推動支撐架A（19?2）在導(dǎo)軌A（19?1）上朝管柱（23）方向前進(jìn)，同時壓力傳感器（13?4）進(jìn)行壓力檢測，當(dāng)壓力上升至大于等于預(yù)設(shè)壓力Pset1且支撐架A（19?2）運(yùn)動時間大于3s時，默認(rèn)為兩個刷扣機(jī)構(gòu)（21）均已經(jīng)貼住了管柱（23）兩端公扣和母扣的表面，液壓缸A（28）停止工作；

步驟2.4，刷扣電磁閥A（11?1）控制氣動馬達(dá)（26）轉(zhuǎn)動，帶動排刷（27）進(jìn)行刷扣作業(yè)，刷扣5s作業(yè)之后，氣動馬達(dá)（26）停止動作；

步驟2.5，刷扣電磁閥B（12?3）控制液壓缸A（28）運(yùn)動后退至起始位置，刷扣完畢；

步驟3，踢出推桿電磁閥A（12?2）控制踢出推桿A（18?2）運(yùn)動，管柱（23）從刷扣型槽滾動至通徑型槽（17?3）內(nèi)，向通徑型槽（17?3）運(yùn)動，直至兩個通徑機(jī)構(gòu)（22）扣住管柱（23）兩端后運(yùn)動停止，之后控制通徑機(jī)構(gòu)（22）對管柱（23）進(jìn)行通徑操作，所述位移傳感器（13?

1）用于測量管柱（23）長度，通過噴碼裝置（14）將管柱的信息噴繪在柱壁上；具體流程為：步驟3.1，通過踢出推桿電磁閥A（12?2）控制踢出推桿A（18?2）將管柱（23）從刷扣型槽（17?2）內(nèi)踢入通徑型槽（17?3）內(nèi)；踢出推桿A（18?2）在動作延時3s之后，自動縮回，等待下一個流程；

步驟3.2，通徑型槽檢測傳感器（13?3）進(jìn)行檢測，若兩個通徑型槽檢測傳感器（13?3）同時檢測到管柱，則認(rèn)為管柱完全進(jìn)入通徑型槽（17?3）；

步驟3.3，通徑電磁閥B（12?4）控制液壓缸B（29）運(yùn)動，此時液壓缸B（29）推動支撐架B（20?2）在導(dǎo)軌B（20?1）上朝管柱（23）方向前進(jìn)，同時檢測壓力傳感器（13?4）進(jìn)行壓力檢測，當(dāng)壓力上升至大于等于預(yù)設(shè)壓力Pset2且支撐架B（20?2）運(yùn)動時間大于3s，則認(rèn)為兩個噴氣嘴（24）與管柱（23）兩端的端面對齊；

步驟3.4，兩個位移傳感器（13?1）測得管柱兩端的端面之間的長度Xn，利用所述長度Xn進(jìn)行故障診斷分析，若長度處于設(shè)定范圍內(nèi)，則記錄管柱的長度信息，若長度不處于設(shè)定范圍內(nèi)，說明該管柱不符合鉆井工藝需求，系統(tǒng)停止記錄該管柱信息，刪除該管柱的所有數(shù)據(jù)，發(fā)出報警信號，提醒操作人員該管柱不符合管柱使用范圍，采用操作臺操作，將該管柱（23）移出通徑型槽（17?3），重新進(jìn)行步驟2；

步驟3.5，啟動噴碼流程：將管柱根數(shù)信息和長度信息發(fā)送至和控制噴碼裝置（14）動作，將測得的長度信息噴涂在該管柱表面，噴碼流程結(jié)束；

步驟3.6，啟動通徑流程：通徑電磁閥A（11?2）控制噴氣嘴（24）進(jìn)行通徑操作，剮出附著在管柱內(nèi)壁的雜物，一定時間后，通徑流程結(jié)束；

步驟3.7，通過踢出推桿電磁閥B（12?5）控制踢出推桿B（18?3）將管柱（23）從通徑型槽（17?3）內(nèi)踢出，踢出推桿A（18?2）在動作延時3s之后，自動縮回，等待下一個流程；同時將目前鉆機(jī)上面的立根數(shù)量和立根總長度反饋至集成司鉆操作與后臺服務(wù)器（10）；

步驟4，控制踢出推桿B（18?3）運(yùn)動，將管柱（23）從通徑型槽（17?3）內(nèi)踢出。

2.如權(quán)利要求1所述的一種鉆機(jī)管柱檢測清洗方法，其特征在于，所述通徑流程的具體步驟為：

步驟3.6.1，通徑電磁閥A（11?2）控制設(shè)置有通徑規(guī)（25）的噴氣嘴（24）進(jìn)行噴氣，壓縮空氣將通徑規(guī)（25）噴入管柱（23）內(nèi)向另一端運(yùn)動，5s后噴氣停止；另一個噴氣嘴（24）噴氣

5s，通徑規(guī)（25）在管柱（23）內(nèi)做往返運(yùn)動，剮出附著在管柱內(nèi)壁的雜物；

步驟3.6.2，設(shè)定通徑時間T，重復(fù)執(zhí)行步驟3.6.1直至到達(dá)時間T，噴氣嘴（24）停止噴氣。

說明書： 一種鉆機(jī)管柱檢測清洗系統(tǒng)及方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于鉆機(jī)管柱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鉆機(jī)管柱檢測清洗系統(tǒng)，還涉及一種基于該系統(tǒng)的鉆機(jī)管柱檢測清洗方法。

背景技術(shù)[0002] 國內(nèi)陸地鉆機(jī)在勘測、開采等作業(yè)中，需要對使用的管柱進(jìn)行通徑、絲扣清洗、長度測量和噴碼，保證施工過程的安全性和可靠性。通徑的目的是為了保證管柱內(nèi)壁干凈通

暢，保證泥漿循環(huán)順暢；管柱絲扣清洗主要是為了保證鉆柱的公扣和母扣在上扣和卸扣作

業(yè)時的配合公差和設(shè)定扭矩，避免傷扣；長度測量主要是為了測量每一根鉆柱的長度；噴碼

主要是為了將每一根測量過的鉆柱長度記錄，在鉆柱表面進(jìn)行噴繪，便于計算下鉆深度。目

前國內(nèi)管柱堆場絲扣清洗均為人工采用鋼刷或者浸有煤油的棉紗進(jìn)行清洗；管柱通徑采用

人工將通徑規(guī)從管柱靠近鉆臺的一端投入，管柱直立在通徑規(guī)自身重力的作用下從另一端

滑出，利用通徑規(guī)的重力在管柱內(nèi)壁摩擦，保證管柱內(nèi)壁清潔度；管柱長度全部通過人工采

用皮尺測量；管柱噴碼采用人工手寫方式實現(xiàn)。上述所有工序均靠人工完成，此種方式工人

勞動強(qiáng)度大，效率低，可靠性和安全性得不到保障。

發(fā)明內(nèi)容[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種鉆機(jī)管柱堆場的控制系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及一種鉆機(jī)管柱檢測清洗方法，解決目前人工清洗絲扣，人工通徑，人工測量鉆柱長度，人工編碼和噴碼，人

工記錄等造成的效率低下，勞動強(qiáng)度大，安全性差，準(zhǔn)確率低的問題。

[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，[0005] 一種鉆機(jī)管柱檢測清洗系統(tǒng)，包括支撐架，支撐架上支撐有作業(yè)平臺，作業(yè)平臺上包括依次排布的排管架區(qū)、刷扣型槽和通徑型槽，排管架區(qū)設(shè)置有踢入推桿，刷扣型槽

和通徑型槽鑲嵌在作業(yè)平臺上且相互平行；在靠近作業(yè)平臺中通徑型槽的一側(cè)設(shè)置有噴

碼裝置；

[0006] 刷扣型槽中設(shè)置有刷扣型槽檢測傳感器和踢出推桿A，在刷扣型槽兩端靠近作業(yè)平臺處分別有刷扣機(jī)構(gòu)；

[0007] 通徑型槽中設(shè)置有通徑型槽檢測傳感器和踢出推桿B，在通徑型槽兩端靠近作業(yè)平臺處分別設(shè)置有通徑機(jī)構(gòu)，兩個通徑機(jī)構(gòu)均固定有位移傳感器；

[0008] 還包括數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊分別與緊急停止保護(hù)模塊和數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊連接，數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊與指令輸出模塊連接，指令輸出模塊分別與連接通徑機(jī)構(gòu)和刷扣機(jī)構(gòu)連

接，指令輸出模塊通過踢出推桿電磁閥A與踢出推桿A連接，指令輸出模塊通過踢出推桿電

磁閥B與踢出推桿B連接，指令輸出模塊通過踢入推桿電磁閥與踢入推桿連接；

[0009] 數(shù)據(jù)采集模塊還分別與位移傳感器、刷扣型槽檢測傳感器、通徑型槽檢測傳感器連接。

[0010] 本發(fā)明的特點還在于，[0011] 刷扣機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌A，導(dǎo)軌A設(shè)置在靠近刷扣型槽的端口處，導(dǎo)軌A的軌道方向與刷扣型槽的方向一致，導(dǎo)軌A上設(shè)置有支撐架A，支撐架A上固定有液壓缸A，液壓缸A通過刷

扣電磁閥B與指令輸出模塊連接，液壓缸A靠近刷扣型槽的一側(cè)上依次固定連接有氣動馬

達(dá)和排刷，氣動馬達(dá)通過刷扣電磁閥A與指令輸出模塊連接；

[0012] 通徑機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌B，導(dǎo)軌B設(shè)置在靠近通徑型槽的端口處，導(dǎo)軌B的軌道方向與通徑型槽的方向一致，導(dǎo)軌B上設(shè)置有支撐架B，支撐架B上固定有液壓缸B，液壓缸B通過通

徑電磁閥B與指令輸出模塊連接，液壓缸B靠近通徑型槽的一側(cè)上噴氣嘴，噴氣嘴與通徑規(guī)

通過繩索連接，噴氣嘴通過通徑電磁閥A與指令輸出模塊連接；其中一個通徑機(jī)構(gòu)的噴氣嘴

上設(shè)置有通徑規(guī)；

[0013] 作業(yè)平臺附近還設(shè)置有本地操作臺，本地操作臺內(nèi)設(shè)置有氣控閥總成和液控閥總成，氣控閥總成上設(shè)置有氣體壓力表，液控閥總成上設(shè)置有壓力傳感器和液壓壓力表，壓力

傳感器與數(shù)據(jù)采集模塊連接；刷扣電磁閥A和通徑電磁閥A均為氣控電磁閥，設(shè)置在氣控閥

總成上，踢入推桿電磁閥、踢出推桿電磁閥A、刷扣電磁閥B、通徑電磁閥B和踢出推桿電磁閥

B均為液控電磁閥，設(shè)置在液控閥總成上。

[0014] 數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊依次與無線數(shù)據(jù)通訊包、無線遙控連接；數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊還依次與遠(yuǎn)程集成通訊模塊、集成司鉆操作與后臺服務(wù)器連接，。

[0015] 還包括有控制箱體，數(shù)據(jù)采集模塊、緊急停止保護(hù)模塊、數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊、遠(yuǎn)程集成通訊模塊和指令輸出模塊均設(shè)置在控制箱體內(nèi)，控制箱體內(nèi)還有配電單元和溫度控制模

塊，配電單元分別為數(shù)據(jù)采集模塊、遠(yuǎn)程集成通訊模塊、無線數(shù)據(jù)通訊包、數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊、噴

碼裝置、目標(biāo)傳感器組和溫度控制模塊供電。

[0016] 本發(fā)明的另一目的是提供一種鉆機(jī)管柱檢測清洗方法，技術(shù)方案為，[0017] 一種鉆機(jī)管柱檢測清洗方法，采用上述的一種鉆機(jī)管柱檢測清洗系統(tǒng)進(jìn)行操作，具體步驟為：

[0018] 步驟1，將管柱放置在排管架區(qū)內(nèi)與刷扣型槽平行，依次進(jìn)行系統(tǒng)初始化檢測、管柱類型選擇、長度選擇、操作模式選擇；

[0019] 步驟2，踢入推桿電磁閥控制踢入推桿運(yùn)動，管柱從排管架區(qū)滾動至刷扣型槽內(nèi)，兩個刷扣機(jī)構(gòu)向刷扣型槽方向運(yùn)動，直至兩個刷扣機(jī)構(gòu)(21)扣住管柱兩端后運(yùn)動停止，啟

動刷扣機(jī)構(gòu)對絲扣進(jìn)行清洗；

[0020] 步驟3，踢出推桿電磁閥A控制踢出推桿A運(yùn)動，管柱從扣型槽滾動至通徑型槽內(nèi)，向通徑型槽運(yùn)動，直至兩個通徑機(jī)構(gòu)扣住管柱兩端后運(yùn)動停止，之后控制通徑機(jī)構(gòu)對

管柱進(jìn)行通徑操作，位移傳感器用于測量管柱長度，通過噴碼裝置將管柱的信息噴繪在柱

壁上；

[0021] 步驟4，控制踢出推桿B運(yùn)動，將管柱從通徑型槽內(nèi)踢出。[0022] 系統(tǒng)初始化檢測的步驟為：[0023] 步驟1.1，利用刷扣型槽檢測傳感器檢測刷扣型槽中是否有異物，若有異物，人工對刷扣型槽中異物進(jìn)行清理；

[0024] 步驟1.2，利用通徑型槽檢測傳感器檢測通徑型槽中是否有異物，若有異物，人工對刷扣型槽中異物進(jìn)行清理；完成檢測。

[0025] 操作模式包括本地操作模式、遙控操作模式和集成司鉆操作；本地操作模式為在地操作臺進(jìn)行控制；遙控操作模式為利用遙控器進(jìn)行操作；集成司鉆操作為后臺通過集成

司鉆系統(tǒng)進(jìn)行操作。

[0026] 步驟2的具體流程為：[0027] 步驟2.1，通過踢入推桿電磁閥控制踢入推桿將管柱從排管架區(qū)踢至刷扣型槽內(nèi)；踢入推桿在動作延時3s之后，自動縮回，等待下一個流程；

[0028] 步驟2.2，刷扣型槽檢測傳感器進(jìn)行檢測，若兩個刷扣型槽檢測傳感器同時檢測到管柱，則認(rèn)為管柱完全進(jìn)入刷扣型槽；

[0029] 步驟2.3，刷扣電磁閥B控制液壓缸A運(yùn)動，此時推動支撐架A在軌道A上朝管柱方向前進(jìn)，同時壓力傳感器進(jìn)行壓力檢測，當(dāng)壓力上升至大于等于預(yù)設(shè)壓力Pset1且支撐架A運(yùn)

動時間大于3s時，默認(rèn)為兩個刷扣機(jī)構(gòu)均已經(jīng)貼住了管柱兩端公扣和母扣的表面，液壓缸A

停止工作；

[0030] 步驟2.4，刷扣電磁閥A控制氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)動，帶排刷進(jìn)行刷扣作業(yè)，刷扣5s作業(yè)之后，氣動馬達(dá)停止動作；

[0031] 步驟2.5，刷扣電磁閥B控制液壓缸A運(yùn)動后退至起始位置，刷扣完畢。[0032] 步驟3的具體流程為：[0033] 步驟3.1，通過踢出推桿電磁閥A控制踢出推桿A將管柱從刷扣型槽內(nèi)踢入通徑型槽內(nèi)；踢出推桿A在動作延時3s之后，自動縮回，等待下一個流程；

[0034] 步驟3.2，通徑型槽檢測傳感器進(jìn)行檢測，若兩個通徑型槽檢測傳感器同時檢測到管柱，則認(rèn)為管柱完全進(jìn)入通徑型槽；

[0035] 步驟3.3，通徑電磁閥B控制液壓缸B運(yùn)動，此時液壓缸B推動支撐架B在軌道B上朝管柱方向前進(jìn)，同時檢測壓力傳感器進(jìn)行壓力檢測，當(dāng)壓力上升至大于等于預(yù)設(shè)壓力Pset2

且支撐架B運(yùn)動時間大于3s，則認(rèn)為兩個噴氣嘴與管柱兩端的端面對齊；

[0036] 步驟3.4，兩個位移傳感器測得管柱兩端的端面之間的長度，利用長度Xn進(jìn)行故障診斷分析，若長度處于設(shè)定范圍內(nèi)，則記錄管柱的長度信息，若長度不處于設(shè)定范圍內(nèi)，說

明該管柱不符合鉆井工藝需求，系統(tǒng)停止記錄該管柱信息，刪除該鉆柱的所有數(shù)據(jù)，發(fā)出報

警信號，提醒操作人員該管柱不符合管柱使用范圍，采用操作臺操作，將該管柱移出通徑

型槽，重新進(jìn)行步驟2；

[0037] 步驟3.5，啟動噴碼流程：將已經(jīng)管柱根數(shù)信息和長度信息發(fā)送至和控制噴碼裝置動作，將測得的長度信息噴涂在該管柱表面，噴碼流程結(jié)束；

[0038] 步驟3.6，啟動通徑流程：通徑電磁閥A控制噴氣嘴進(jìn)行通徑操作，剮出附著在管柱內(nèi)壁的泥漿等雜物，一定時間后，通徑流程結(jié)束；

[0039] 步驟3.7，通過踢出推桿電磁閥B控制踢出推桿B將管柱從通徑型槽內(nèi)踢出，踢出推桿A在動作延時3s之后，自動縮回，等待下一個流程；同時返回目前鉆機(jī)上面的立根數(shù)量

和立根總長度至集成司鉆操作與后臺服務(wù)器。

[0040] 通徑流程的具體步驟為：[0041] 步驟3.6.1，通徑電磁閥A控制設(shè)置有通徑規(guī)的噴氣嘴進(jìn)行噴氣，壓縮空氣將通徑規(guī)噴入管柱內(nèi)向另一端運(yùn)動，5s后噴氣停止；另一個噴氣嘴噴氣5s，通徑規(guī)在管柱內(nèi)做往返

運(yùn)動，剮出附著在管柱內(nèi)壁的泥漿等雜物；

[0042] 步驟3.6.2，設(shè)定通徑時間T，重復(fù)執(zhí)行步驟3.6.1直至到達(dá)時間T，噴氣嘴定制噴氣。

[0043] 本發(fā)明的有益效果是[0044] 本發(fā)明的鉆井現(xiàn)場管柱檢測一體機(jī)及檢測方法與現(xiàn)有常規(guī)人工操作模式相比，地面管柱堆場只需要一人即可完成行通徑、絲扣清洗、長度測量和噴碼工作，整個過程機(jī)械化

和自動化程度較高，無需工人在危險區(qū)域作業(yè)，明顯減輕工人勞動強(qiáng)度，改善了作業(yè)環(huán)境，

同時提高了作業(yè)效率。

附圖說明[0045] 圖1是本發(fā)明一種鉆機(jī)管柱檢測清洗系統(tǒng)的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；[0046] 圖2是本發(fā)明一種鉆機(jī)管柱檢測清洗系統(tǒng)中通徑機(jī)構(gòu)和刷扣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；[0047] 圖3是本發(fā)明一種鉆機(jī)管柱檢測清洗系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；[0048] 圖4是本發(fā)明一種鉆機(jī)管柱檢測清洗方法中步驟1的流程圖；[0049] 圖5是本發(fā)明一種鉆機(jī)管柱檢測清洗方法中系統(tǒng)工藝初始化步驟的流程圖；[0050] 圖6是是本發(fā)明一種鉆機(jī)管柱檢測清洗方法中步驟2的流程圖；[0051] 圖7是是本發(fā)明一種鉆機(jī)管柱檢測清洗方法中步驟3的流程圖；[0052] 圖中，1.控制箱體，2.數(shù)據(jù)采集模塊，3.數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊，4.指令輸出模塊，5.本地操作臺，6.無線數(shù)據(jù)通訊包，7.遠(yuǎn)程集成通訊模塊，8.緊急停止保護(hù)模塊，9.溫度控制模

塊，10.集成司鉆操作與后臺服務(wù)器，

[0053] 11.氣控閥總成，11?1.刷扣電磁閥A，11?2.通徑電磁閥A；[0054] 12.液控閥總成，12?1.踢入推桿電磁閥，12?2.踢出推桿電磁閥A，12?3.刷扣電磁閥B，12?4.通徑電磁閥B，12?5.踢出推桿電磁閥B；

[0055] 13?1.位移傳感器，13?2.刷扣型槽檢測傳感器，13?3.通徑型槽檢測傳感器，13?4.壓力傳感器，14.噴碼裝置，15.無線遙控，16.支撐架，17.作業(yè)平臺，17?1.排管架區(qū)，17?

2.刷扣型槽，17?3.通徑型槽，18?1.踢入推桿，18?2踢出推桿A，18?3.踢出推桿B，19?1.導(dǎo)

軌A，19?2.支撐架A，20?1.導(dǎo)軌B，20?2.支撐架B，21.刷扣機(jī)構(gòu)，22.通徑機(jī)構(gòu)，23.管柱，24.

噴氣嘴，25.通徑規(guī)，26氣動馬達(dá)，27.排刷，28.液壓缸A，29.液壓缸B。

具體實施方式[0056] 下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。[0057] 本發(fā)明一種鉆機(jī)管柱檢測清洗系統(tǒng)，如圖1、圖2和圖3所示，包括支撐架16，支撐架16上支撐有作業(yè)平臺17，作業(yè)平臺17上包括依次排布的排管架區(qū)17?1、刷扣型槽17?2和通

徑型槽17?3，排管架區(qū)17?1設(shè)置有踢入推桿18?1，刷扣型槽17?2和通徑型槽17?3鑲嵌在

作業(yè)平臺17上且相互平行；在靠近作業(yè)平臺17中通徑型槽17?3的一側(cè)設(shè)置有噴碼裝置14；

[0058] 刷扣型槽17?2中設(shè)置有刷扣型槽檢測傳感器13?2和踢出推桿A18?2，在刷扣型槽17?2兩端靠近作業(yè)平臺17處分別有刷扣機(jī)構(gòu)21；

[0059] 通徑型槽17?3中設(shè)置有通徑型槽檢測傳感器13?2和踢出推桿B18?3，在通徑型槽17?3兩端靠近作業(yè)平臺17處分別設(shè)置有通徑機(jī)構(gòu)22，兩個通徑機(jī)構(gòu)22均固定有位移傳感

器13?1；

[0060] 還包括數(shù)據(jù)采集模塊2，數(shù)據(jù)采集模塊2分別與緊急停止保護(hù)模塊8和數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊3連接，數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊3與指令輸出模塊4連接，指令輸出模塊4分別與連接通徑機(jī)構(gòu)22和

刷扣機(jī)構(gòu)21連接，指令輸出模塊4通過踢出推桿電磁閥A12?2與踢出推桿A18?2連接，指令輸

出模塊4通過踢出推桿電磁閥B12?5與踢出推桿B18?3連接，指令輸出模塊4通過踢入推桿電

磁閥12?1與踢入推桿18?1連接；

[0061] 數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊3依次與無線數(shù)據(jù)通訊包6、無線遙控15連接；數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊3還依次與遠(yuǎn)程集成通訊模塊7、集成司鉆操作與后臺服務(wù)器10連接。

[0062] 數(shù)據(jù)采集模塊2還分別與位移傳感器13?1、刷扣型槽檢測傳感器13?2、通徑型槽檢測傳感器13?2連接。

[0063] 其中刷扣機(jī)構(gòu)21包括導(dǎo)軌A19?1，導(dǎo)軌A19?1設(shè)置在靠近刷扣型槽17?2的端口處，導(dǎo)軌A19?1的軌道方向與刷扣型槽17?2的方向一致，導(dǎo)軌A19?1上設(shè)置有支撐架A19?2，支

撐架A19?2上固定有液壓缸A28，液壓缸A28通過刷扣電磁閥B12?3與指令輸出模塊4連接，液

壓缸A28靠近刷扣型槽17?2的一側(cè)上依次固定連接有氣動馬達(dá)26和排刷27，氣動馬達(dá)26通

過刷扣電磁閥A11?1與指令輸出模塊4連接；

[0064] 其中通徑機(jī)構(gòu)22包括導(dǎo)軌B20?1，導(dǎo)軌B20?1設(shè)置在靠近通徑型槽17?3的端口處，導(dǎo)軌B20?1的軌道方向與通徑型槽17?3的方向一致，導(dǎo)軌B20?1上設(shè)置有支撐架B20?2，支

撐架B20?2上固定有液壓缸B29，液壓缸B29通過通徑電磁閥B12?4與指令輸出模塊4連接，液

壓缸B29靠近通徑型槽17?3的一側(cè)上噴氣嘴24，噴氣嘴24與通徑規(guī)25通過繩索連接，噴氣

嘴24通過通徑電磁閥A11?2與指令輸出模塊4連接；其中一個通徑機(jī)構(gòu)22的噴氣嘴24上設(shè)置

有通徑規(guī)25；

[0065] 作業(yè)平臺17附近還設(shè)置有本地操作臺5，本地操作臺5內(nèi)設(shè)置有氣控閥總成11和液控閥總成12，氣控閥總成11上設(shè)置有氣體壓力表，液控閥總成12上設(shè)置有壓力傳感器13?4

和液壓壓力表，壓力傳感器13?4與數(shù)據(jù)采集模塊2連接；刷扣電磁閥A11?1和通徑電磁閥

A11?2均為氣控電磁閥，設(shè)置在氣控閥總成11上，踢入推桿電磁閥12?1、踢出推桿電磁閥

A12?2、刷扣電磁閥B12?3、通徑電磁閥B12?4和踢出推桿電磁閥B12?5均為液控電磁閥，設(shè)置

在液控閥總成12上。

[0066] 還包括有控制箱體1，數(shù)據(jù)采集模塊2、緊急停止保護(hù)模塊8、數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊3、遠(yuǎn)程集成通訊模塊7和指令輸出模塊4均設(shè)置在控制箱體1內(nèi)，控制箱體1內(nèi)還有配電單元和溫度

控制模塊9，配電單元分別為數(shù)據(jù)采集模塊2、遠(yuǎn)程集成通訊模塊7、無線數(shù)據(jù)通訊包6、數(shù)據(jù)

運(yùn)算模塊3、噴碼裝置14、目標(biāo)傳感器組13和溫度控制模塊9供電。

[0067] 其中數(shù)據(jù)采集模塊2采用西門子DI16x24DCBA和西門子AI8xU/I/RTD/TC；數(shù)據(jù)運(yùn)算處理模塊3采用西門子CPU1511?PN；指令輸出模塊4采用西門子DQ32x24DC/0.5A

BA和西門子AQ4xU/IST；配電單元為220轉(zhuǎn)2420A的直流電源；無線數(shù)據(jù)通訊包6采用

RXMOD標(biāo)接收器；遠(yuǎn)程集成通訊模塊7采用西門子CP1542?5；緊急停止保護(hù)模塊8采用菲尼

克斯安全繼電器模塊；溫度控制模塊9采用威圖溫控器SK3110.0000和奧博森加熱片SB?

100；刷扣型槽檢測傳感器13?2和13?3通徑型槽檢測傳感器均采用超聲波位移傳感器；噴

碼裝置14采用在線總線型噴碼機(jī)；集成司鉆操作與后臺服務(wù)器10中，集成司鉆操采用寶石

機(jī)械注冊的 Idriller的集成司鉆系統(tǒng)，后臺服務(wù)器采用西門子的IPC477系列的工控機(jī)；

[0068] 本發(fā)明還提供一種鉆機(jī)管柱檢測清洗方法，采用上述的一種鉆機(jī)管柱檢測清洗系統(tǒng)進(jìn)行操作，具體實施方式為：

[0069] 步驟1，如圖4所示將管柱23放置在排管架區(qū)17?1內(nèi)與刷扣型槽17?2平行，依次進(jìn)行系統(tǒng)初始化檢測、管柱類型選擇、長度選擇、操作模式選擇；

[0070] 步驟2，踢入推桿電磁閥12?1控制踢入推桿18?1運(yùn)動，管柱23從排管架區(qū)17?1滾動至刷扣型槽17?2內(nèi)，兩個刷扣機(jī)構(gòu)21向刷扣型槽17?2方向運(yùn)動，直至兩個刷扣機(jī)構(gòu)21扣

住管柱23兩端后運(yùn)動停止，啟動刷扣機(jī)構(gòu)21對絲扣進(jìn)行清洗；

[0071] 步驟3，踢出推桿電磁閥A12?2控制踢出推桿A18?2運(yùn)動，管柱23從扣型槽滾動至通徑型槽17?3內(nèi)，向通徑型槽17?3運(yùn)動，直至兩個通徑機(jī)構(gòu)22扣住管柱23兩端后運(yùn)動停

止，之后控制通徑機(jī)構(gòu)22對管柱23進(jìn)行通徑操作，位移傳感器13?1用于測量管柱23長度，通

過噴碼裝置14將管柱的信息噴繪在柱壁上；

[0072] 步驟4，控制踢出推桿B18?3運(yùn)動，將管柱23從通徑型槽17?3內(nèi)踢出。[0073] 其中系統(tǒng)初始化檢測如圖5所示，步驟為：[0074] 步驟1.1，利用刷扣型槽檢測傳感器13?2檢測刷扣型槽17?2中是否有異物，若有異物，人工對刷扣型槽17?2中異物進(jìn)行清理；

[0075] 步驟1.2，利用通徑型槽檢測傳感器13?2檢測通徑型槽17?3中是否有異物，若有異物，人工對刷扣型槽17?2中異物進(jìn)行清理；完成檢測。

[0076] 其中操作模式包括本地操作模式、遙控操作模式和集成司鉆操作；本地操作模式為在地操作臺進(jìn)行控制；遙控操作模式為利用遙控器進(jìn)行操作；集成司鉆操作為后臺通過

集成司鉆系統(tǒng)進(jìn)行操作。

[0077] 其中步驟2如圖6所示，具體流程為：[0078] 步驟2.1，通過踢入推桿電磁閥12?1控制踢入推桿18?1將管柱23從排管架區(qū)17?1踢至刷扣型槽17?2內(nèi)；踢入推桿18?1在動作延時3s之后，自動縮回，等待下一個流程；

[0079] 步驟2.2，刷扣型槽檢測傳感器13?2進(jìn)行檢測，若兩個刷扣型槽檢測傳感器13?2同時檢測到管柱，則認(rèn)為管柱23完全進(jìn)入刷扣型槽17?2；

[0080] 步驟2.3，刷扣電磁閥B12?3控制液壓缸A28運(yùn)動，此時推動支撐架A19?2在軌道A19?1上朝管柱23方向前進(jìn)，同時壓力傳感器13?4進(jìn)行壓力檢測，當(dāng)壓力上升至大于等于預(yù)

設(shè)壓力Pset1且支撐架A19?2運(yùn)動時間大于3s時，默認(rèn)為兩個刷扣機(jī)構(gòu)21均已經(jīng)貼住了管柱

23兩端公扣和母扣的表面，液壓缸A28停止工作；

[0081] 步驟2.4，刷扣電磁閥A11?1控制氣動馬達(dá)26轉(zhuǎn)動，帶排刷27進(jìn)行刷扣作業(yè)，刷扣5s作業(yè)之后，氣動馬達(dá)26停止動作；

[0082] 步驟2.5，刷扣電磁閥B12?3控制液壓缸A28運(yùn)動后退至起始位置，刷扣完畢。[0083] 其中步驟3如圖7所示，具體流程為：[0084] 步驟3.1，通過踢出推桿電磁閥A12?2控制踢出推桿A18?2將管柱23從刷扣型槽17?2內(nèi)踢入通徑型槽17?3內(nèi)；踢出推桿A18?2在動作延時3s之后，自動縮回，等待下一個流

程；

[0085] 步驟3.2，通徑型槽檢測傳感器13?2進(jìn)行檢測，若兩個通徑型槽檢測傳感器13?2同時檢測到管柱，則認(rèn)為管柱完全進(jìn)入通徑型槽17?3；

[0086] 步驟3.3，通徑電磁閥B12?4控制液壓缸B29運(yùn)動，此時液壓缸B29推動支撐架B20?2在軌道B20?1上朝管柱23方向前進(jìn)，同時檢測壓力傳感器13?4進(jìn)行壓力檢測，當(dāng)壓力上升至

大于等于預(yù)設(shè)壓力Pset2且支撐架B20?2運(yùn)動時間大于3s，則認(rèn)為兩個噴氣嘴24與管柱23兩

端的端面對齊；

[0087] 步驟3.4，兩個位移傳感器13?1測得管柱兩端的端面之間的長度，利用長度Xn進(jìn)行故障診斷分析，若長度處于設(shè)定范圍內(nèi)，則記錄管柱的長度信息，若長度不處于設(shè)定范圍

內(nèi)，說明該管柱不符合鉆井工藝需求，系統(tǒng)停止記錄該管柱信息，刪除該鉆柱的所有數(shù)據(jù)，

發(fā)出報警信號，提醒操作人員該管柱不符合管柱使用范圍，采用操作臺操作，將該管柱23移

出通徑型槽17?3，重新進(jìn)行步驟2；

[0088] 步驟3.5，啟動噴碼流程：將已經(jīng)管柱根數(shù)信息和長度信息發(fā)送至和控制噴碼裝置14動作，將測得的長度信息噴涂在該管柱表面，噴碼流程結(jié)束；

[0089] 步驟3.6，啟動通徑流程：通徑電磁閥A11?2控制噴氣嘴24進(jìn)行通徑操作，剮出附著在管柱內(nèi)壁的泥漿等雜物，一定時間后，通徑流程結(jié)束；通徑流程的具體步驟為：

[0090] 步驟3.6.1，通徑電磁閥A11?2控制設(shè)置有通徑規(guī)25的噴氣嘴24進(jìn)行噴氣，壓縮空氣將通徑規(guī)25噴入管柱23內(nèi)向另一端運(yùn)動，5s后噴氣停止；另一個噴氣嘴24噴氣5s，通徑規(guī)

25在管柱23內(nèi)做往返運(yùn)動，剮出附著在管柱內(nèi)壁的泥漿等雜物；

[0091] 步驟3.6.2，設(shè)定通徑時間T，重復(fù)執(zhí)行步驟3.6.1直至到達(dá)時間T，噴氣嘴24停止噴氣。

[0092] 步驟3.7，通過踢出推桿電磁閥B12?5控制踢出推桿B18?3將管柱23從通徑型槽17?3內(nèi)踢出，踢出推桿A18?2在動作延時3s之后，自動縮回，等待下一個流程；同時返回目前

鉆機(jī)上面的立根數(shù)量和立根總長度至集成司鉆操作與后臺服務(wù)器10。

[0093] 溫度控制模塊柜內(nèi)溫度控制模塊包括溫控器、加熱片、交流22050HZ。溫度控制模塊分別于加熱片和220電源連接。溫控器對柜內(nèi)溫度實時進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到柜內(nèi)溫度

低于設(shè)定最低溫度時，啟動加熱片，對柜內(nèi)進(jìn)行加熱，保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行，當(dāng)檢測到柜

內(nèi)溫度高于設(shè)定最高溫度時，停止加熱。

[0094] 本發(fā)明采用三種不同控制模式對堆場管柱設(shè)備進(jìn)行操控；用自動化控制系統(tǒng)控制設(shè)備，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工通徑、絲扣清洗、管柱測量以及噴碼的方式，減輕的工人勞動強(qiáng)度，提

高了效率，增加可靠性和安全性。