文档介绍：摘要空气钻井作为一种新的钻井模式,具有提高钻速、稳定地层和防止岩屑污染等诸多优点,因此在我国川渝、新疆等地区得到了广泛的应用。新的钻井方式也带来了一些新的问题,国内针对空气钻井的数据采集系统存在着井下燃爆误判、井深测量误差较大和现场数据总线传输布线复杂等不足。本文通过对多传感器数据融合技术、绞车信号处理和无线通讯技术进行研究,对现有系统的不足提出了完善和改进的方案,并在此基础上设计开发了一种小型化、组合灵活,可实现无线通信的空气钻井安全监测系统。本文通过对多传感器数据融合技术的研究,建立了基于模糊逻辑法的井下燃爆监测数学模型,实现了对现场多传感器数据的融合,并用现场数据验证了数学模型的可靠性。针对用绞车传感器测量井深误差较大的问题,应用单片机代替常用的硬件电路实现绞车信号的鉴相和计数,从原理上减小了硬件电路复杂性引起的测量误差。针对现有系统现场数据总线传输复杂的问题,通过无线通讯技术的研究,设计了系统的无线通讯方案, 采用小型数传电台实现了信号采集端与工控机之间的数据无线传输。基于以上研究,确定了空气钻井安全监测系统的组成结构和性能,并选择了满足系统要求的传感器、单片机、数据采集模块等硬件的类型和型号,以保证系统功能的实现。 数据库进行上位机软件的设计和开发,实现了钻井数据实时采集及显示、钻井状态判断、钻井故障报警、实时数据存储、历史数据存储及查询、数据的输出等功能。最后对系统进行了抗干扰设计,并制作出了系统的样机。系统在川l渝地区的空气钻井过程中进行了试验和应用,达到了设计的要求。通过对本系统的设计,为更成熟的空气钻井安全监测系统的开发总结了经验。关键字:空气钻井,燃爆监测,井深测量,无线通讯,系统开发 Research and Development ofSafety Monitoring System forAir Drilling LiJin(MechanicalEngineering) Directed by Yancong Abstract Air drilling as a new drilling model,witll increased drilling speed,maintain the stratigraphic stability and prevent thecuttings Wascontaminated,andmany otheradvantages, makes theairdrillingtechnology tobewidely used inChina’SSichuan,Chongqing,Xinj iang and other new drilling methods have alsobeen some new problems,but the domestic airdrilling data acquisition system has some deficiencies,such asmisjudge of underground explosion,well depth measurement error islarger,signal plex and thesis studiesthemulti—sensor datafusion technology,winch signal processing and munication technology toimproving theexisting equipment deficiencies,Then develop asystem named safetymonitoring system forairdrilling,which have thefollowing characteristics:bined with aflexible,munications and SO on. Through the research ofmulti-sensor datafusiontechnology research,established the mathematical model forunderground blasting monitoring based on fuzzy logic realized on—sitemulti-sensor datafusionandverify thereliability ofthemathematical model. Inorder toreduce themeasurement error ofwell depth,using MCU replace traditi