專利名稱：鉆機(jī)集成化控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鉆機(jī)集成化控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前鉆機(jī)的鉆井儀表、動(dòng)力系統(tǒng)、泥漿泵和絞車、固控系統(tǒng)、頂驅(qū)等各個(gè)單元都自成系統(tǒng)，都在司鉆房有獨(dú)自的監(jiān)控平臺(tái)，采用獨(dú)立控制的方式，整體上系統(tǒng)臃腫，故障率高，且操控臺(tái)上的操作裝置越來(lái)越多，接線復(fù)雜，同時(shí)需要很大的臺(tái)面布置，布局復(fù)雜，操控十分不便。隨著鉆井過程的機(jī)具化設(shè)備的增多、自動(dòng)化程度以及集成度越來(lái)越高，現(xiàn)有的鉆機(jī)控制模式已經(jīng)不能滿足需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種鉆機(jī)集成化控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的鉆機(jī)控制設(shè)備分散、系統(tǒng)臃腫、集成度低、布線復(fù)雜、操控界面繁雜的問題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種鉆機(jī)集成化控制系統(tǒng)，包括KVM接收器和對(duì)應(yīng)的KVM發(fā)射器，KVM發(fā)射器與設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接；KVM接收器同時(shí)與顯示器、標(biāo)準(zhǔn)PC鼠標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)PC鍵盤、揚(yáng)聲器、工業(yè)軌跡器鼠標(biāo)、電源模塊分別連接，電源模塊還同時(shí)與端子模塊、端子模塊B、控制器分別連接；控制器同時(shí)與端子模塊、端子模塊B各個(gè)對(duì)應(yīng)端子分別連接，另外控制器還與設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接；端子模塊同時(shí)與操作手柄、多功能鍵盤、緊急停止按鈕、多功能選擇開關(guān)分別連接；端子模塊B同時(shí)與操作手柄B、多功能鍵盤B、數(shù)字鍵盤分別連接。本實(shí)用新型的有益效果是，通過采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)冗余技術(shù)實(shí)現(xiàn)井場(chǎng)的鉆井智能化設(shè)備的集中管理與控制，可集中監(jiān)視和控制井場(chǎng)所有分布式智能設(shè)備，通過計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)人機(jī)界面，使人機(jī)界面友好；同時(shí)根據(jù)程序設(shè)計(jì)用戶管理等安全策略，提高設(shè)備操控的安全性；同時(shí)可以根據(jù)需要增減功能，采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，方便系統(tǒng)擴(kuò)展，同時(shí)提高硬件的使用效率，節(jié)約硬件成本，大幅減少臺(tái)面布局尺寸，節(jié)約司鉆房的有限的空間，界面友好，操作靈活，是現(xiàn)代鉆機(jī)控制的集成解決方案。

圖1是本實(shí)用新型鉆機(jī)集成化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型鉆機(jī)集成化控制系統(tǒng)的對(duì)外網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。圖中，1.顯示器，2.設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)，3.鼠標(biāo)，4.鍵盤，5.揚(yáng)聲器，6.工業(yè)軌跡器鼠標(biāo)，7. KVM接收器，8.操作手柄，9.多功能鍵盤，10.緊急停止按鈕，11.多功能選擇開關(guān)，12.端子模塊，13.控制器，14.端子模塊B，15.操作手柄B，16.多功能鍵盤B，17.數(shù)字鍵盤，18.電源模塊，19. KVM發(fā)射器，21.鉆井監(jiān)控客戶端，22.閉路視頻控制器，23.現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器，24.主司鉆集成化操控臺(tái)，25.副司鉆集成化操控臺(tái)，26.歷史數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，27.在線技術(shù)支持客戶端。另外，NETl是工業(yè)閉路電視監(jiān)控視頻網(wǎng)絡(luò)；NET2是上層數(shù)據(jù)監(jiān)控通訊網(wǎng)絡(luò)；NET3是現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的鉆機(jī)集成化操控裝置，包括KVM接收器7和對(duì)應(yīng)的KVM發(fā)射器19，KVM發(fā)射器19與設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)2連接；KVM接收器7同時(shí)與顯示器1、鼠標(biāo)
3、鍵盤4、揚(yáng)聲器5、工業(yè)軌跡器鼠標(biāo)6、電源模塊18分別連接，電源模塊18同時(shí)與端子模塊12、端子模塊B14、控制器13分別連接；控制器13同時(shí)與端子模塊12、端子模塊B14各個(gè)對(duì)應(yīng)端子分別連接，另外控制器13還與設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)2連接；端子模塊12同時(shí)與操作手柄8、多功能鍵盤9、緊急停止按鈕10、多功能選擇開關(guān)11分別連接；端子模塊B14同時(shí)與操作手柄B15、多功能鍵盤B16、數(shù)字鍵盤17分別連接。圖1中，控制器13與KVM接收器7之間不存在數(shù)據(jù)交換，KVM接收器7只負(fù)責(zé)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)2的外設(shè)延長(zhǎng)使用，只與設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)2有數(shù)據(jù)交換，所以除了電源模塊18供電之外，與控制器13之間無(wú)直接數(shù)據(jù)線連接；控制器13負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，直接傳輸?shù)皆O(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)2。鼠標(biāo)3和鍵盤4均選用標(biāo)準(zhǔn)PC模式。操作手柄8和操作手柄B15均選用多功能的操作手柄?？刂破?3用于采集多功能的操作手柄8和操作手柄B15、多功能鍵盤9和多功能鍵盤B16、緊急停止按鈕10、多功能選擇開關(guān)11、數(shù)字鍵盤17的信號(hào)，然后通過自己的控制程序進(jìn)行功能指配，并功過通訊方式送到指定的控制站點(diǎn)，達(dá)到操作控制的目的?？刂颇繕?biāo)站點(diǎn)同樣通過通訊方式將需要監(jiān)控的參數(shù)送到設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)2，設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)2將對(duì)應(yīng)的畫面及參數(shù)送至各處的顯示器I進(jìn)行顯示，如果有聲音報(bào)警等音頻信號(hào)送至揚(yáng)聲器5 ;操作人員通過鼠標(biāo)3、鍵盤4或工業(yè)軌跡器鼠標(biāo)6對(duì)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)2進(jìn)行操作。KVM發(fā)射器19用于將放在控制柜中的設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)2的標(biāo)準(zhǔn)PC信號(hào)調(diào)制成KVM信號(hào)延長(zhǎng)到操控室中，KVM接收器7用于對(duì)KVM信號(hào)進(jìn)行分解后，制作成標(biāo)準(zhǔn)的PC輸出信號(hào)輸出到標(biāo)準(zhǔn)的PC接入設(shè)備，如鼠標(biāo)3、鍵盤4、揚(yáng)聲器5和工業(yè)軌跡器鼠標(biāo)6?？刂破?3主要用于完成對(duì)操作手柄8和操作手柄B15、多功能鍵盤9和多功能鍵盤B16、緊急停止按鈕10、多功能選擇開關(guān)11、數(shù)字鍵盤17的輸出操作信號(hào)的采集，然后根據(jù)下載到內(nèi)部的程序進(jìn)行邏輯處理、功能指配，打包成通訊數(shù)據(jù)通過自己的網(wǎng)絡(luò)接口傳遞到現(xiàn)場(chǎng)總線。參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成一套完整的主司鉆集成化操控臺(tái)24，主司鉆集成化操控臺(tái)24通過工業(yè)閉路電視監(jiān)控視頻網(wǎng)絡(luò)NETl與鉆井監(jiān)控客戶端21、閉路視頻控制器22分別連接，主司鉆集成化操控臺(tái)24通過上層數(shù)據(jù)監(jiān)控通訊網(wǎng)絡(luò)NET2與鉆井監(jiān)控客戶端21、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器23、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器26、在線技術(shù)支持客戶端27分別連接，主司鉆集成化操控臺(tái)24通過現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)NET3與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器23連接；副司鉆集成化操控臺(tái)25作為輔助設(shè)備，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及對(duì)外連接方式與主司鉆集成化操控臺(tái)24 —致。[0021]本實(shí)用新型采用可編程的控制器13完成操作信號(hào)的采集，并根據(jù)設(shè)定的程序進(jìn)行功能指配，完成簡(jiǎn)潔的物理界面操作復(fù)雜得分布式設(shè)備的目的。同時(shí)具備良好的功能擴(kuò)展性能，有利于規(guī)范化和模塊化，同時(shí)采用網(wǎng)絡(luò)通訊使布線簡(jiǎn)潔，是一種理想的集散控制系統(tǒng)的解決方案。
權(quán)利要求1.一種鉆機(jī)集成化控制系統(tǒng)，其特征在于包括KVM接收器(7)和對(duì)應(yīng)的KVM發(fā)射器(19)，KVM發(fā)射器(19)與設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)(2)連接；KVM接收器(7)同時(shí)與顯示器(I)、 標(biāo)準(zhǔn)PC鼠標(biāo)(3)、標(biāo)準(zhǔn)PC鍵盤(4)、揚(yáng)聲器(5)、工業(yè)軌跡器鼠標(biāo)(6)、電源模塊(18)分別連接，電源模塊(18)還同時(shí)與端子模塊(12)、端子模塊B (14)、控制器(13)分別連接；控制器 (13)同時(shí)與端子模塊(12)、端子模塊B (14)各個(gè)對(duì)應(yīng)端子分別連接，另外控制器(13)還與設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)(2)連接；端子模塊(12)同時(shí)與操作手柄(8)、多功能鍵盤(9)、緊急停止按鈕(10)、多功能選擇開關(guān)(11)分別連接；端子模塊B (14)同時(shí)與操作手柄B (15)、多功能鍵盤B (16)、數(shù)字鍵盤(17)分別連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)集成化控制系統(tǒng)，其特征在于所述的鼠標(biāo)(3)和鍵盤 (4)均選用標(biāo)準(zhǔn)PC模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)集成化控制系統(tǒng)，其特征在于所述的操作手柄(8)和操作手柄B (15)均選用多功能的操作手柄。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鉆機(jī)集成化控制系統(tǒng)，其中的KVM發(fā)射器與設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接；KVM接收器同時(shí)與顯示器、標(biāo)準(zhǔn)PC鼠標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)PC鍵盤、揚(yáng)聲器、工業(yè)軌跡器鼠標(biāo)、電源模塊分別連接，電源模塊還同時(shí)與端子模塊、端子模塊B、控制器分別連接；控制器同時(shí)與端子模塊、端子模塊B各個(gè)對(duì)應(yīng)端子分別連接，另外控制器還與設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接；端子模塊同時(shí)與操作手柄、多功能鍵盤、緊急停止按鈕、多功能選擇開關(guān)分別連接；端子模塊B同時(shí)與操作手柄B、多功能鍵盤B、數(shù)字鍵盤分別連接。本實(shí)用新型的裝置，采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，方便系統(tǒng)擴(kuò)展，大幅減少臺(tái)面布局尺寸。
文檔編號(hào)E21B44/00GK202882876SQ20122052458
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者梁春平, 于興軍, 叢萬(wàn)生, 張鵬飛, 林康 申請(qǐng)人:寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司