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浅析钻井参数仪中模块化设计有效方法 　　摘要：钻井参数仪是油气钻井工程中监测钻进过程进行科学分析和科学决策的重要工具，用好钻井参数仪是开展高难度钻作业并实现安全、搞笑、优质钻井的重要保障。而如何用模块化方法进一步改进设计钻井参数仪器是则本文要研究的主要问题。本文以模块化设计原理为基础，讨论了钻井参数仪的模块划分，模块化设计准则和主要设计内容，并对参数仪中模块化设计的方法进行了有效分析。 　　关键词：钻井参数；模块化；测量系统；数字信号 　　中图分类号：P63文献标识码：A 　　一、钻井参数仪的相应介绍： 　　钻井参数仪作为钻井作业中的眼睛，是油气钻井工程中监测钻进过程进行科学分析和科学决策的重要工具。钻井参数仪驻澳包括：指重测量系统、转盘扭矩测量系统、立管压力测量系统、转盘转速和泵速测量系统、泥浆回流百分比测量系统等。随着钻井技术的发展，钻井参数仪也在逐步改进和完善。而目前国内的钻井参数仪器存在的是这样一些问题：现场服务跟不上油田用户的需求，某些重要参数的测量不够准确，现场安装、拆卸的工作量较大等等。这些问题的解决方案以及钻井参数仪的发展方向都指出了同一个所在，那就是钻井参数仪的模块化设计。 　　二、什么是模块化及其设计准则： 　　（一）模块的概念 　　模块是组成产品或系统且具有独立功能、标准接口和互换性的通用单元一般模块具有互换性、灵活性、独立性和抽象性的特点，逻辑、状态、功能三属性，以及商品性、先进性、适应性的等要素。 　　（二）模块的分级 　　模块的分级通常按使用功能和频度可将其分为通用模块、标准模块、专用模块和特制模块，为了方便又可以按模块分解的层次结构将一个系统分解的第一层次模块定义为子系统模块，以下层次逐次定义为单元模块、组建模块、器件模块和构件模块。 　　（三）模块化的概念 　　所谓模块化，是用标准化的模块组成一个系统。模块化是标准化的高级形式，用最小的组合来构成最多产品品种的标准化设计技术。这样将会带来很多的优越性，它能提高产品的可靠性和可维护性，缩短研制周期，提高管理水平，减少研制经费保证产品质量。 　　（四）模块化的特点 　　模块化是一种系统科学技术渗透到标准化领域所形成的标准化方法，即以一定范围内系统的总功能为对象，以功能分析为基础经层层分解形成的功能体系。它有以下特点：从标准化属性上看，是便标准化的高级形式。其有结构典型化、特征尺寸模数化、参数系列化、组织积木化、部件通用化的特点。模块是部件级甚至子系统级的通用互换，由模块可以直接构成整机以至大的系统，从而在更高层次上实现了简化。在设计上，以用户的多样化要求为设计依据，反复分解组合优化，进行全系列和跨系列的设计，以系统设计为中心，采用飞机模块化设计原理，采用CAD技术，能迅速而灵活地构成不同功能、不同规模的新系统。在结构上，采用组合式结构产品由若干模块组合而成，但不是部件的简单组合。其组合的方式有串联式、并联式、嵌套式或以上三种方式的综合。同时，强调模块的通用性，也强调模块的互换性。 　　（五）模块化设计理论 　　模块化设计是将模块化引入设计，使模块形成科学的系列，并使其具有接口上的兼容性、技术上的先进性和使用上的通用性。是通过功能的不同组合形成不同系统的全过程的一种标准化方法。 　　（六）模块化设计准则 　　1、模块划分应使模块间相互作用最小，模块功能独立性最大； 　　2、模块间机械、电气接口要简单，模块可单独拆卸； 　　3、相同的模块在功能和结构上应具有互换性； 　　4、在决定模块组件时，应使模块所含的零件、子模块等构件对某种功能为最佳，而不是提供多种又分散的功能； 　　5、在系统设计时，结构和性能各异而功能相同的模块也能互换使用，创造出适应于各种钻井设备的系列化妆品； 　　6、恰当确定模块数量和大小、既考虑系列化、通用化、互换性，又考虑功能、重量、尺寸，要在电气和机械上切实可行； 　　7、模块的组合应具有较大的灵活性、明确的目的性和良好的经济性。 　　三、参数仪的模块化设计方法： 　　（一）系统解决方案设计 　　所谓系统解决方案设计是指采用哪一种现场总线技术，应根据钻井现场的特点，遵循抗干扰性强、可靠性高、组网简单、成本低廉的基本准则进行设计。由于一般钻井现场电气要求可靠性高，现场布线少，安装调试费用低，钻井参数仪采用用于现场设备网络的开放网络和现场总线解决方案，具体选用基于RS-485通讯的ADAM-5000数据采集和控制系统，传输信号稳定可靠，并能抑制通讯线路上的噪声。 　　（二）模块接口设计 　　数字信息模块的接口指模块与模块之间的硬件连接、电气参数和通信标准。接口设计过程中需要重点考虑的是接口的通用性和互换性。因此数字信息模块的接口应采用标准多芯航空插头，RS-485通信协议，22