一种基于通信物联网的管道水侵监控装置的制作方法

1.本发明涉及物联网监控技术领域，尤其涉及一种基于通信物联网的管道水侵监控装置。


背景技术：

2.物联网起源于传媒领域，是信息科技产业的第三次革命。物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能；管道是指用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置，管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中；在钻井中，常用管道和钻头配合对含水岩层进行挖掘，钻进高压水层时,高压水侵入井筒,造成泥浆稀释的现象就是水侵，严重时能引起井塌或喷水事故；现存的技术手段在解决水侵方面还没有成熟，往往是采用较为坚固的管道来进行钻井工作，虽然可以在一定程度上减少水侵的发生，但是在对深度较深的含水岩层进行挖掘时，由于水压较大，还是容易发生水侵现象，严重时能引起井塌或喷水事故；同时工作人员在进行挖掘钻研工作时，也不知道水侵是否发生，无法及时对装置进行调整，无法避免损失进一步的增加，对此我们提出一种基于通信物联网的管道水侵监控装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：现存的技术手段在解决水侵方面还没有成熟，往往是采用较为坚固的管道来进行钻井工作，虽然可以在一定程度上减少水侵的发生，但是在对深度较深的含水岩层进行挖掘时，由于水压较大，还是容易发生水侵现象，严重时能引起井塌或喷水事故；同时工作人员在进行挖掘钻研工作时，也不知道水侵是否发生，无法及时对装置进行调整，无法避免损失进一步的增加，而提出的一种基于通信物联网的管道水侵监控装置。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于通信物联网的管道水侵监控装置，包括总控箱和固定设置在总控箱下壁上的管道，所述管道外设有管壁，所述管道的下端固定设有探头，所述探头的下端固定设有钻头，其特征在于，所述管壁内均匀设有多个泄压腔，所述泄压腔的上下两端均连通设有两个滑腔，两个所述滑腔内均滑动设有滑块，泄压腔下端的所述滑腔底壁和滑块之间固定设有第一弹簧，泄压腔上端所述滑块的上壁固定设有l形连接杆，所述l形连接杆在滑腔内的一端绕设有第二弹簧，所述第二弹簧在滑腔的上壁和滑块之间固定设置，所述总控箱内设有两个移动腔，两个所述移动腔分别与两个l形连接杆对应设置,两个所述l形连接杆的上端穿过移动腔在总控箱的侧壁外设置，所述滑块和管壁内壁之间设有清壁机构，所述泄压腔的侧壁上转动设有两个泄压板，两个所述泄压板中间的外壁上共同设有密封机构，所述管壁外侧壁上的还固定设有压力传感器，所述总控箱的侧壁上固定设有警报器，所述压力
传感器和警报器电连接设置。
5.优选地，所述清壁机构包括固定设置在四个滑块侧壁上的四个刮板，四个所述刮板均在管壁的内壁上贴合设置，处于同一水平高度的两个所述刮板之间固定设有固定杆。
6.优选地，所述密封机构包括设置在两个泄压板连接处侧壁上的橡胶条，所述橡胶条和两个泄压板之间粘合设有防水塑封胶。
7.优选地，所述l形连接杆的上端固定设有观察球，所述观察球和l形连接杆为一体成型设置。
8.优选地，两个所述滑腔靠近泄压腔的一端两侧侧壁上固定设有限位块。
9.优选地，两个所述固定杆的横截面均为半圆形设置，且两个所述固定杆为相匹配的半圆柱体设置。
10.优选地，四个所述刮板远离固定杆的一端为弧形设置。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过泄压板、橡胶条和防水塑封胶的相互配合，使得当管道下到油井中时，当周围的的水体压强较高时，水压将泄压板朝向管壁挤压，当压力达到一定程度后，水压将泄压板冲开，防水塑封胶和橡胶条被冲开，在滑腔和滑块之间的气压以及第一弹簧和第二弹簧的弹性之下，滑块被朝向泄压腔推动，使得泄压腔排出的气体压力和水压进行冲击抵消，使得水压对管壁的压力得到有效缓解；本发明通过滑腔、滑块、观察球、l形连接杆和移动腔的相互配合，使得在滑块向下移动时，l形连接杆同时下降，带动观察球下移，同时压力传感器在检测到水压超过管道承载力后，可以使得警报器响起，对地面上的工作人员进行警示，此时工作人员可以通过观察球的位置来准确判断是否发生水侵现象，并对其进行相对应的处理措施，防止水侵导致井塌或喷水事故等一系列的严重后果发生；本发明通过清壁机构中刮板和固定杆的相互配合，当滑块在滑腔内滑动时，滑块带动两个固定杆相互靠近，此时刮板也在管壁的内壁上移动，同时对管壁的内壁进行清理，防止管壁上粘附有杂质对钻井过程产生不利影响。
附图说明
12.图1为本发明提出的一种基于通信物联网的管道水侵监控装置的结构示意图；图2为本发明提出的一种基于通信物联网的管道水侵监控装置中总控箱的侧面结构示意图；图3为图1中a处的结构示意图；图4为图1中b处的结构示意图；图中：1总控箱、2管道、3管壁、4探头、5钻头、6泄压腔、7滑腔、8滑块、9第一弹簧、10 l形连接杆、11第二弹簧、12移动腔、13观察球、14固定杆、15泄压板、16限位块、17压力传感器、18警报器、19刮板、20橡胶条、21防水塑封胶。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
14.参照图1
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4，一种基于通信物联网的管道水侵监控装置，包括总控箱1和固定设置在总控箱1下壁上的管道2，管道2外设有管壁3，管道2的下端固定设有探头4，探头4的下端固定设有钻头5，管壁3内均匀设有多个泄压腔6，泄压腔6的上下两端均连通设有两个滑腔7，两个滑腔7靠近泄压腔6的一端两侧侧壁上固定设有限位块16，有效的对滑块8的滑动距离进行限定，防止滑块8滑入到泄压腔6内，两个滑腔7内均滑动设有滑块8，泄压腔6下端的滑腔7底壁和滑块8之间固定设有第一弹簧9，泄压腔6上端滑块8的上壁固定设有l形连接杆10，l形连接杆10的上端固定设有观察球13，观察球13和l形连接杆10为一体成型设置，使得工作人员可以直观的通过观察观察球13的位置来判断管壁3上是否发生水侵，从而做出相对应的措施手段，l形连接杆10在滑腔7内的一端绕设有第二弹簧11，第二弹簧11在滑腔7的上壁和滑块8之间固定设置，总控箱1内设有两个移动腔12，两个移动腔12分别与两个l形连接杆10对应设置,两个l形连接杆10的上端穿过移动腔12在总控箱1的侧壁外设置，通过滑腔7、滑块8、观察球13、l形连接杆10和移动腔12的相互配合，使得在滑块8向下移动时，l形连接杆10同时下降，带动观察球13下移，同时压力传感器17在检测到水压超过管道2承载力后，可以使得警报器18响起，对地面上的工作人员进行警示，此时工作人员可以通过观察球13的位置来准确判断是否发生水侵现象，并对其进行相对应的处理措施，防止水侵导致井塌或喷水事故等一系列的严重后果发生。
15.滑块8和管壁3内壁之间设有清壁机构，清壁机构包括固定设置在四个滑块8侧壁上的四个刮板19，四个刮板19远离固定杆14的一端为弧形设置，四个刮板19均在管壁3的内壁上贴合设置，处于同一水平高度的两个刮板19之间固定设有固定杆14，两个固定杆14的横截面均为半圆形设置，且两个固定杆14为相匹配的半圆柱体设置，使得当两个固定杆14被压合在一起时，其表面为弧形，便于管道2内的液体流动，减小了固定杆14产生的阻力，泄压腔6的侧壁上转动设有两个泄压板15，两个泄压板15中间的外壁上共同设有密封机构，密封机构包括设置在两个泄压板15连接处侧壁上的橡胶条20，橡胶条20和两个泄压板15之间粘合设有防水塑封胶21，通过泄压板15、橡胶条20和防水塑封胶21的相互配合，使得当管道2下到油井中时，当周围的的水体压强较高时，水压将泄压板15朝向管壁3挤压，当压力达到一定程度后，水压将泄压板15冲开，防水塑封胶21和橡胶条20被冲开，在滑腔7和滑块8之间的气压以及第一弹簧9和第二弹簧11的弹性之下，滑块8被朝向泄压腔6推动，使得泄压腔6排出的气体压力和水压进行冲击抵消，使得水压对管壁3的压力得到有效缓解，管壁3外侧壁上的还固定设有压力传感器17，总控箱1的侧壁上固定设有警报器18，压力传感器17和警报器18电连接设置，通过清壁机构中刮板19和固定杆14的相互配合，当滑块8在滑腔7内滑动时，滑块8带动两个固定杆14相互靠近，此时刮板19也在管壁3的内壁上移动，同时对管壁3的内壁进行清理，防止管壁3上粘附有杂质对钻井过程产生不利影响。
16.本发明中，该装置在使用时，当管道2下到油井中时，当周围的的水体压强较高时，水压将泄压板15朝向管壁3挤压，当压力达到一定程度后，水压将泄压板15冲开，防水塑封胶21和橡胶条20被冲开，在滑腔7和滑块8之间的气压以及第一弹簧9和第二弹簧11的弹性之下，滑块8被朝向泄压腔6推动，使得泄压腔6排出的气体压力和水压进行冲击抵消，使得水压对管壁3的压力得到有效缓解，使得水侵发生的可能性减小，在滑块8向下移动时，l形连接杆10同时下降，带动观察球13下移，同时压力传感器17在检测到水压超过管道2承载力后，可以使得警报器18响起，对地面上的工作人员进行警示，此时工作人员可以通过观察球
13的位置来准确判断是否发生水侵现象，并对其进行相对应的处理措施，当滑块8在滑腔7内滑动时，滑块8带动两个固定杆14相互靠近，此时刮板19也在管壁3的内壁上移动，同时对管壁3的内壁进行清理，防止管壁3上粘附有杂质对钻井过程产生不利影响。
17.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。