一種新型壓裂、混砂一體式模擬器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型壓裂、混砂一體式模擬器，包括：模擬器主體、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、控制單元、顯示單元、移動(dòng)裝置、電源模塊、輸入單元、屏幕；所述控制單元與數(shù)據(jù)采集器相連；所述數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)相連；所述顯示單元、輸入單元與計(jì)算機(jī)相連；所述移動(dòng)裝置位于所述模擬器主體的底座的底部，便于所述模擬器移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景快速搭建部署；所述電源模塊，用于提供電力、保障所述模擬器正常工作。本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，可以通過(guò)更換不同的控制單元和顯示模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備操作的仿真模擬，并可以通過(guò)底部的移動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)快速部署，實(shí)現(xiàn)作業(yè)場(chǎng)景的快速搭建和仿真培訓(xùn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種新型壓裂、混砂一體式模擬器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于模擬機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種新型壓裂、混砂一體式模擬器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著水力壓裂工藝在非常規(guī)油氣作業(yè)領(lǐng)域的日臻成熟和廣泛應(yīng)用，作為壓裂成套系統(tǒng)核心設(shè)備的壓裂設(shè)備和混砂設(shè)備也在國(guó)內(nèi)外有了非常廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。但是目前壓裂作業(yè)方面的服務(wù)人才非常缺乏，由于壓裂設(shè)備和混砂設(shè)備的操作具有較高的專(zhuān)業(yè)性，因此壓裂設(shè)備和混砂設(shè)備操作人員在進(jìn)行上崗操作之前需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，為了提升操作人員對(duì)壓裂設(shè)備和混砂設(shè)備的操控技能，設(shè)計(jì)了壓裂設(shè)備和混砂設(shè)備的作業(yè)模擬設(shè)備。
[0003]壓裂、混砂一體模擬器設(shè)備包括仿真操控部件和場(chǎng)景顯示器，仿真操控部件與數(shù)據(jù)采集器相連，數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)主機(jī)相連，其中計(jì)算機(jī)主機(jī)中內(nèi)置有模擬器系統(tǒng)軟件，該模擬器系統(tǒng)軟件可以模擬多種壓裂、混砂設(shè)備的作業(yè)場(chǎng)景，例如分層壓裂作業(yè)、水平壓裂作業(yè)、配液作業(yè)等；數(shù)據(jù)采集器用于接收操作人員對(duì)仿真操控部件的操作信號(hào)，并且將該操作信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)，計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)采集器發(fā)送的信號(hào)后在當(dāng)前設(shè)置的場(chǎng)景內(nèi)模擬出該種操作所產(chǎn)生的仿真操作效果，并顯示在場(chǎng)景顯示器中。
[0004]目前壓裂、混砂一體模擬器所存在的問(wèn)題有:
[0005]I)移動(dòng)不方便，不能快速的實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景快速搭建和部署；
[0006]2)模塊設(shè)置不合理，不能很好的實(shí)現(xiàn)不同功能模塊的快速更換；
[0007]因此迫切需要提供一款模塊設(shè)置合理、移動(dòng)方便的壓裂、混砂一體式模擬器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，鑒于現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，提供一種新型壓裂、混砂一體式模擬器，具有模以效果好、使用方便、移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:
[0010]一種新型壓裂、混砂一體式模擬器，包括:模擬器主體、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、控制單元、顯示單元、移動(dòng)裝置、電源模塊、輸入單元、屏幕；所述模擬器主體的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)、底部設(shè)有底座，數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)均位于所述所述模擬器主體內(nèi)部，所述模擬器主體上設(shè)有控制臺(tái)，所述控制單元、顯示單元、輸入單元均位于所述模擬器主體控制臺(tái)上，所述屏幕設(shè)置于所述控制臺(tái)的前方；所述控制單元與數(shù)據(jù)采集器相連，所述數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)相連，所述顯示單元、輸入單元和屏幕分別與計(jì)算機(jī)相連；控制單元產(chǎn)生的操作信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)采集器采集后，傳送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，模擬產(chǎn)生仿真操作效果，并在屏幕上顯示；所述移動(dòng)裝置位于所述模擬器主體的底座的底部，便于所述模擬器移動(dòng)、實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景快速搭建部署；所述電源模塊位于所述模擬器主體的內(nèi)部，與計(jì)算機(jī)相連，用于提供電力、保障所述模擬器正常工作。
[0011]所述控制單元包括壓裂模擬器設(shè)備仿真操控部件和混砂模擬器設(shè)備仿真操控部件。
[0012]所述輸入單元包括壓裂模擬器設(shè)備控制人機(jī)界面和混砂模擬器設(shè)備控制人機(jī)界面，所述壓裂模擬器設(shè)備控制人機(jī)界面、混砂模擬器設(shè)備控制人機(jī)界面分別與計(jì)算機(jī)相連。
[0013]所述顯示單元包括壓裂模擬器設(shè)備儀表顯示器和混砂模擬器設(shè)備儀表顯示器，所述壓裂模擬器設(shè)備儀表顯示器和混砂模擬器設(shè)備儀表顯示器分別與所述計(jì)算機(jī)相連。
[0014]所述模擬器主體的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)。
[0015]所述電源模塊位于所述模擬器主體的內(nèi)部，與計(jì)算機(jī)相連，用于提供電力、保障所述模擬器正常工作。
[0016]所述數(shù)據(jù)采集器設(shè)置在所述模擬器主體的內(nèi)部，分別與壓裂模擬器設(shè)備仿真操控部件和混砂模擬器設(shè)備仿真操控部件相連。
[0017]所述計(jì)算機(jī)設(shè)置在所述模擬器主體的內(nèi)部，與所述數(shù)據(jù)采集器相連。
[0018]所述屏幕為場(chǎng)景投影屏幕，設(shè)置于所述模擬器主體的控制臺(tái)的前方。
[0019]上述連接的方式均為電連接，具體采用電線(xiàn)相連，并可用于數(shù)據(jù)傳輸。
[0020]所述控制單元和顯示單元所在的控制區(qū)和顯示區(qū)分別設(shè)置了通用的模塊接口，同時(shí)上述的相應(yīng)的功能模塊上也設(shè)置有對(duì)應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)不同功能模塊的快速更換。
[0021]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0022]本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，控制區(qū)、顯示區(qū)分別設(shè)置了通用的模塊接口，在相應(yīng)的功能模塊上也設(shè)置有對(duì)應(yīng)的模塊接口。只需要更換不同的控制單元和顯示單元即可實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備的仿真模擬，并可以通過(guò)底部的移動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)快速部署，實(shí)現(xiàn)作業(yè)場(chǎng)景的快速搭建和仿真培訓(xùn)?？刂茊卧?、顯示單元以及3D場(chǎng)景可以根據(jù)實(shí)際設(shè)備制作，可以實(shí)現(xiàn)人員培訓(xùn)合格后快速上崗，達(dá)到通過(guò)模塊更換組合形成不同培訓(xùn)用途的模擬器的目的。
[0023]本實(shí)用新型所述的新型壓裂、混砂一體式模擬器集成壓裂模擬器和混砂模擬器為一體式關(guān)聯(lián)控制，同時(shí)可以滿(mǎn)足坐姿和站姿兩種使用狀態(tài)。通過(guò)在壓裂模擬器設(shè)備模擬器程序和混砂模擬器設(shè)備模擬器程序間建立數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)所述的模擬器一體關(guān)聯(lián)控制。即壓裂模擬器設(shè)備啟動(dòng)后完成單機(jī)配置后模擬設(shè)備實(shí)際作業(yè)形成需求數(shù)據(jù)信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接向混砂模擬器設(shè)備模擬器發(fā)送相關(guān)信息?；焐澳M器設(shè)備接到信息后通過(guò)模擬器的系列操作后完成滿(mǎn)足壓裂模擬器設(shè)備需求的數(shù)據(jù)，并發(fā)往壓裂模擬器設(shè)備進(jìn)行執(zhí)行。從而在壓裂模擬器、混砂模擬器設(shè)備模擬器間形成一體式關(guān)聯(lián)操作。
[0024]本實(shí)用新型所述的新型壓裂、混砂一體式模擬器通過(guò)合理的人機(jī)數(shù)據(jù)研宄和總結(jié)，形成一套合理的控制臺(tái)人機(jī)尺寸和數(shù)據(jù)。使得控制臺(tái)的高度既能滿(mǎn)足站姿狀態(tài)的高度也能通過(guò)高腳座椅實(shí)現(xiàn)坐姿狀態(tài)的操作。從而滿(mǎn)足坐姿和站姿兩種不同的使用狀態(tài)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型所述新型壓裂、混砂一體式模擬器主視圖；
[0026]圖2為本實(shí)用新型所述新型壓裂、混砂一體式模擬器俯視圖；
[0027]圖3為本實(shí)用新型所述新型壓裂、混砂一體式模擬器左視圖；
[0028]附圖1-3中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:1、數(shù)據(jù)采集器，2、計(jì)算機(jī)，3、電源模塊，4、壓裂模擬器設(shè)備仿真操控部件，5、壓裂模擬器設(shè)備儀表顯示器，6、壓裂模擬器設(shè)備控制人機(jī)界面，7、模擬器主體，8、混砂模擬器設(shè)備控制人機(jī)界面，9、混砂模擬器設(shè)備儀表顯示器，10、混砂模擬器設(shè)備仿真操控部件，11、移動(dòng)裝置，12、屏幕。
[0029]圖4為控制單元、數(shù)據(jù)采集器、電源模塊、計(jì)算機(jī)、輸入單元、顯示單元的連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0031]如圖1-3所示，本實(shí)用新型所述一種新型壓裂、混砂一體式模擬器，包括:模擬器主體7、數(shù)據(jù)處理采集器1、計(jì)算機(jī)2、控制單元、顯示單元、移動(dòng)裝置11、電源模塊3、輸入單元、屏幕12。
[0032]所述模擬器主體7的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)均位于所述所述模擬器主體內(nèi)部，所述模擬器主體7上設(shè)有控制臺(tái)和底座，所述控制單元、顯示單元、輸入單元均位于所述模擬器主體7控制臺(tái)上。
[0033]所述控制單元包括壓裂模擬器設(shè)備仿真操控部件4、混砂模擬器設(shè)備仿真操控部件10
[0034]所述顯示單元包括壓裂模擬器設(shè)備儀表顯示器5和混砂模擬器設(shè)備儀表顯示器9。
[0035]圖4為本發(fā)明所述控制單元、數(shù)據(jù)采集器1、電源模塊3、計(jì)算機(jī)2、輸入單元、顯示單元的連接示意圖。
[0036]所述數(shù)據(jù)采集器I設(shè)置在所述模擬器主體7的內(nèi)部，分別與壓裂模擬器設(shè)備仿真操控部件4和混砂模擬器設(shè)備仿真操控部件10相連。
[0037]所述計(jì)算機(jī)2設(shè)置在所述模擬器主體7的內(nèi)部，與所述數(shù)據(jù)采集器I相連。
[0038]所述顯示單元(壓裂模擬器設(shè)備儀表顯示器5和混砂模擬器設(shè)備儀表顯示器9)分別與所述計(jì)算機(jī)2相連。
[0039]所述輸入單元包括壓裂模擬器設(shè)備控制人機(jī)界面6和混砂模擬器設(shè)備控制人機(jī)界面8，分別與計(jì)算機(jī)2相連。
[0040]所述移動(dòng)裝置11位于所述模擬器主體7的底座的底部，便于所述模擬器移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景快速搭建部署。
[0041]所述屏幕12為場(chǎng)景投影屏幕，設(shè)置于所述模擬器主體7的控制臺(tái)的前方。
[0042]所述電源模塊3位于所述模擬器主體的內(nèi)部，與計(jì)算機(jī)相連，用于提供電力、保障所述模擬器正常工作。
[0043]所述模擬器主體7采用高強(qiáng)度鋼材或者鋼板制作而成，主體呈長(zhǎng)方體形狀，內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)；顯示區(qū)(設(shè)置有壓裂模擬器設(shè)備儀表顯示器5和混砂模擬器設(shè)備儀表顯示器9)和控制區(qū)(設(shè)置有壓裂模擬器設(shè)備仿真操控部件4、混砂模擬器設(shè)備仿真操控部件10)設(shè)置在模擬器主體7的控制臺(tái)的上部；壓裂模擬器仿真操控部件4和混砂模擬器仿真操控部件10用于方便操作者對(duì)仿真操控部件進(jìn)行操作，壓裂模擬器仿真操控部件4和混砂模擬器仿真操控部件10分別與數(shù)據(jù)采集器I相連，數(shù)據(jù)采集器I設(shè)置在模擬器主體7的內(nèi)部，數(shù)據(jù)采集器I用于采集操作者對(duì)仿真操控部件的操作信號(hào)，數(shù)據(jù)采集器I與設(shè)置在模擬器主體7內(nèi)部的計(jì)算機(jī)2相連，并可將其采集到的操作信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)2內(nèi)部，計(jì)算機(jī)2在接收到操作信號(hào)后可以在其模擬的當(dāng)前場(chǎng)景內(nèi)模擬產(chǎn)生出仿真操作效果，并顯示在場(chǎng)景投影屏幕中，所述場(chǎng)景投影屏幕設(shè)置在模擬器主體7的前方，方便操作者的觀察，計(jì)算機(jī)2可以模擬多種壓裂、混砂設(shè)備的作業(yè)場(chǎng)景，例如分層壓裂作業(yè)、水平壓裂作業(yè)、配液作業(yè)等，仿真儀表顯示器分別與計(jì)算機(jī)2相連，并且可將計(jì)算機(jī)2模擬的各種液壓和電器儀表的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，操作者在進(jìn)行各項(xiàng)操作時(shí)，要觀察各個(gè)儀表的讀數(shù)是否處于正常的范圍內(nèi)，與計(jì)算機(jī)2相連的輸入裝置設(shè)置在模擬器主體7的控制臺(tái)上，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，該輸入裝置可以帶有顯示功能，可以顯示計(jì)算機(jī)2的操作與控制界面，以方便操作人員對(duì)各種模式的選擇以及設(shè)定。所述控制單元和顯示單元所在的控制區(qū)和顯示區(qū)分別設(shè)置了通用的模塊接口，同時(shí)上述的相應(yīng)的功能模塊上也設(shè)置有對(duì)應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)不同功能模塊的快速更換。
[0044]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型壓裂、混砂一體式模擬器，其特征在于，包括:模擬器主體(7)、數(shù)據(jù)采集器(1)、計(jì)算機(jī)(2)、控制單元、顯示單元、移動(dòng)裝置(11)、輸入單元、屏幕(12);所述模擬器主體(7)的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，底部設(shè)有底座，所述數(shù)據(jù)采集器(1)、計(jì)算機(jī)(2)均位于所述所述模擬器主體(7)內(nèi)部，所述模擬器主體(7)上設(shè)有控制臺(tái)，所述控制單元、顯示單元、輸入單元均位于所述控制臺(tái)上，所述屏幕(12)設(shè)置于所述控制臺(tái)的前方，所述移動(dòng)裝置(11)位于所述底座的底部；所述控制單元與數(shù)據(jù)采集器(I)相連，所述數(shù)據(jù)采集器(I)與計(jì)算機(jī)(2)相連，所述顯示單元、輸入單元和屏幕(12)分別與計(jì)算機(jī)(2)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型壓裂、混砂一體式模擬器，其特征在于，所述控制單元包括壓裂模擬器設(shè)備仿真操控部件(4)和混砂模擬器設(shè)備仿真操控部件(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型壓裂、混砂一體式模擬器，其特征在于，所述輸入單元包括壓裂模擬器設(shè)備控制人機(jī)界面(6)和混砂模擬器設(shè)備控制人機(jī)界面(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型壓裂、混砂一體式模擬器，其特征在于，所述顯示單元包括壓裂模擬器設(shè)備儀表顯示器(5)和混砂模擬器設(shè)備儀表顯示器(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型壓裂、混砂一體式模擬器，其特征在于，所述屏幕(12)為場(chǎng)景投影屏幕。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述一種新型壓裂、混砂一體式模擬器，其特征在于，還包括電源模塊(3)，所述電源模塊(3)位于所述所述模擬器主體(7)內(nèi)部，所述電源模塊(3)與所述計(jì)算機(jī)(2)相連。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK204257122SQ201420784286
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】黃春茂, 王繼鑫, 吳義朋, 呂紹玲, 姜珊, 趙魯海, 劉偉韋, 邢海平 申請(qǐng)人:煙臺(tái)杰瑞石油裝備技術(shù)有限公司, 山東捷瑞數(shù)字科技股份有限公司