專(zhuān)利名稱(chēng)：遠(yuǎn)程控制臺(tái)數(shù)據(jù)記錄模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種類(lèi)似于液控裝置上使用的黑匣子，尤其是用于石油開(kāi)采行業(yè) 如鉆井、修井等的遠(yuǎn)程控制臺(tái)數(shù)據(jù)記錄模塊。
背景技術(shù)：
地面防噴器控制裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)液控裝置)是控制井口防噴器組和液動(dòng)節(jié)流、壓 井閥的重要設(shè)備，是鉆井、修井作業(yè)中防止井噴不可缺少的裝置。正確的使用和維護(hù)保養(yǎng)對(duì) 液控裝置是非常重要的。已有的液控裝置按控制型式可分為三種第一，直接手動(dòng)操作的 Hi系列液控裝置，適用于鉆井或修井作業(yè)，不配司鉆控制臺(tái)，簡(jiǎn)單、輕便。該類(lèi)型液控裝置可 以配機(jī)械型防提裝置；第二，氣控液HiQ型液控裝置，該類(lèi)型液控裝置配有司鉆控制臺(tái)或輔 助司鉆控制臺(tái)(選配)。其中司鉆以及輔助司鉆臺(tái)可以根據(jù)用戶需要配置報(bào)警型以及非報(bào) 警型；氣控型液空轉(zhuǎn)裝置中遠(yuǎn)控臺(tái)和司鉆臺(tái)之間、遠(yuǎn)控臺(tái)和輔助司鉆控制臺(tái)之間使用氣管 束連接，使得可以在司鉆控制臺(tái)上遙控操作液控裝置，達(dá)到開(kāi)關(guān)防噴器的目的，一般用于鉆 井作業(yè)。該類(lèi)型液控裝置可以配機(jī)械型防提裝置。第三，電控氣控液FKDQ型液控裝置，該 類(lèi)型遠(yuǎn)程控制臺(tái)配有司鉆控制臺(tái)或輔助司鉆控制臺(tái)(選配)，同時(shí)司鉆控制臺(tái)以及輔助司 鉆臺(tái)可以根據(jù)用戶需要配置適用于危險(xiǎn)氣體爆炸性氣體環(huán)境一區(qū)或者二區(qū)的防爆形式。電控氣控液型液控裝置采用西門(mén)子PLC控制，工作穩(wěn)定、可靠。其遠(yuǎn)控臺(tái)和司鉆臺(tái) 之間、遠(yuǎn)控臺(tái)和輔助司鉆控制臺(tái)之間使用防火四芯船用電纜和標(biāo)準(zhǔn)ftx)fibUS通訊連接。另 外可以根據(jù)客戶需要配置觸摸屏式輔助司鉆臺(tái)和PN-T遠(yuǎn)程控制臺(tái)狀態(tài)自動(dòng)記錄模塊。該 類(lèi)型液控裝置可以配電控或機(jī)械型防提裝置。綜合上述描述，遠(yuǎn)程控制臺(tái)是井控裝備中非常重要的一部分。遠(yuǎn)程控制臺(tái)數(shù)據(jù)記錄模塊現(xiàn)在在實(shí)際使用中并不存在，因此人們總不能很好的對(duì) 遠(yuǎn)程控制的歷史操作進(jìn)行回顧。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種液控裝置的記錄系統(tǒng)，能夠長(zhǎng)期連續(xù)不斷的記錄液 控裝置的工作狀態(tài)，包括報(bào)警、開(kāi)關(guān)、壓力等狀態(tài)。類(lèi)似于“黑匣子”一旦出現(xiàn)問(wèn)題或者故障 可以及時(shí)追溯數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種液控裝置數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征 在于，包括一數(shù)據(jù)盒，其中該數(shù)據(jù)盒進(jìn)一步包括一時(shí)鐘芯片，用于提供時(shí)間、日期數(shù)據(jù)；若 干數(shù)據(jù)通道，用于對(duì)所述液控裝置進(jìn)行采集數(shù)據(jù)；一 CPU芯片，接收所述時(shí)鐘芯片提供的時(shí) 間、日期數(shù)據(jù)和所述采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；一存儲(chǔ)卡，用于存儲(chǔ)所述采集數(shù)據(jù)；無(wú)線收 發(fā)模塊，用于發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。比較好的是，所述記錄模塊進(jìn)一步包括一遙控器，用于接收所述無(wú)線收發(fā)模塊發(fā) 出的采集數(shù)據(jù)。比較好的是，所述數(shù)據(jù)采集通道包括壓力模擬量通道，用于通過(guò)安裝在管匯、蓄能器、氣源回路上的壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力值模擬量的連續(xù)采集；開(kāi)關(guān)狀態(tài)通道，用于通過(guò) 安裝在三位四通轉(zhuǎn)閥或者氣缸上的位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)來(lái)采集開(kāi)關(guān)狀態(tài)；報(bào)警狀態(tài)通道，使用安 裝在遠(yuǎn)程控制臺(tái)上的壓力開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警狀態(tài)采集。比較好的是，所述數(shù)據(jù)采集通道包括壓力模擬量通道，用于通過(guò)安裝在管匯、蓄 能器、氣源回路上的壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力值模擬量的連續(xù)采集；開(kāi)關(guān)狀態(tài)通道，用于通過(guò) 安裝在三位四通轉(zhuǎn)閥或者氣缸上的位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)來(lái)采集開(kāi)關(guān)狀態(tài)；報(bào)警狀態(tài)通道，通過(guò)判 斷之前采集到的各路模擬量在芯片中得到高于或者低于某一個(gè)壓力值從而觸發(fā)報(bào)警量來(lái) 實(shí)現(xiàn)記錄。比較好的是，所述無(wú)線收發(fā)模塊和所述遙控器之間通過(guò)無(wú)線通信方式聯(lián)系。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)記錄盒能夠?qū)h(yuǎn)程控制臺(tái)的開(kāi)關(guān)、壓力以及報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行記 錄，提供數(shù)據(jù)的可追溯性；遙控監(jiān)測(cè)儀能夠?qū)崟r(shí)記錄到遠(yuǎn)程控制臺(tái)當(dāng)前的開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及各 壓力報(bào)警狀態(tài)。兩者通過(guò)無(wú)線通訊，非常方便。本實(shí)用新型對(duì)遠(yuǎn)程控制臺(tái)的各種狀態(tài)提供 了數(shù)據(jù)可追溯性，提高了其現(xiàn)場(chǎng)工作的安全性。

下面，參照附圖，對(duì)于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員而言，從對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)描述 中，本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)。圖1是本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型中數(shù)據(jù)盒的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型中遙控器的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的記錄模塊主要是通過(guò)各類(lèi)接口采集遠(yuǎn)程控制臺(tái)上的壓力值、報(bào)警開(kāi) 關(guān)量以及開(kāi)關(guān)狀態(tài)開(kāi)關(guān)量。對(duì)于氣控液型遠(yuǎn)程控制臺(tái)，壓力值可以通過(guò)安裝在管匯、蓄能 器、氣源回路上的壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬量的連續(xù)采集，采集值可以輸入到采集卡中進(jìn)行 后續(xù)的處理。開(kāi)關(guān)狀態(tài)量的采集主要通過(guò)安裝在三位四通轉(zhuǎn)閥或者氣缸上的位置感應(yīng)開(kāi)關(guān) 來(lái)感應(yīng)到。最后是報(bào)警采集，在這里報(bào)警采集可以使用兩種方法，一為可以使用安裝在遠(yuǎn)程 控制臺(tái)上的壓力開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)(針對(duì)帶報(bào)警的氣控液型遠(yuǎn)程控制臺(tái))二可以通過(guò)判斷之前采 集到的各路模擬量在芯片中通過(guò)算法得到高于或者低于某一個(gè)壓力值從而觸發(fā)報(bào)警量來(lái) 實(shí)現(xiàn)記錄。以上主要是氣控液型的遠(yuǎn)程控制臺(tái)的采集方法。另外針對(duì)上述討論到的電控氣 控液型遠(yuǎn)程控制臺(tái)來(lái)說(shuō)，我們的記錄模塊還能夠支持各類(lèi)接口(如RS485 口等)，通過(guò)PLC 中對(duì)各類(lèi)模擬量、開(kāi)關(guān)狀態(tài)通過(guò)各類(lèi)接口輸入到記錄模塊的采集電路中。本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程控制臺(tái)記錄模塊與傳統(tǒng)的飛機(jī)黑匣子有以下幾點(diǎn)區(qū)別首先， 他的數(shù)據(jù)盒配備無(wú)線收發(fā)功能，可以通過(guò)遙控器遠(yuǎn)距離監(jiān)視遠(yuǎn)程控制臺(tái)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、報(bào)警 和模擬量壓力，因此，除傳統(tǒng)的黑匣子功能外，本實(shí)用新型的記錄模塊還具有實(shí)時(shí)監(jiān)視遠(yuǎn)程 控制臺(tái)狀態(tài)的功能；其次在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，該記錄模塊采用防爆保護(hù)以便于在爆炸性氣體環(huán) 境下正常工作；最后，該記錄模塊接口眾多，可以廣泛的應(yīng)用于氣控液型遠(yuǎn)程控制臺(tái)或者電 控氣控液型遠(yuǎn)程控制臺(tái)。具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程控制臺(tái)數(shù)據(jù)記錄模塊如圖1所示，CPU芯片10、時(shí)鐘芯片14以及數(shù)據(jù)采集通道11 13均安裝在數(shù)據(jù)盒1中，數(shù)據(jù)采集通道11 13對(duì)外安裝 插接裝置接口 17以便外部傳感器、位置開(kāi)關(guān)、報(bào)警狀態(tài)的連入；通過(guò)采集通道輸送到CPU芯 片10中進(jìn)行處理，同時(shí)將該狀態(tài)量通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊15發(fā)送到遙控器2中。在報(bào)警情況 下，SD儲(chǔ)存卡16會(huì)將時(shí)間、狀態(tài)量寸下備查。根據(jù)框圖所示，遙控器1能對(duì)時(shí)鐘芯片14進(jìn) 行時(shí)間校準(zhǔn)。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)盒1采集各控制對(duì)象狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)以及壓力狀態(tài)，它需要完 成兩項(xiàng)工作，一則每隔一段時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，若發(fā)現(xiàn)控制對(duì)象狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)或者壓力狀 態(tài)其中任一項(xiàng)發(fā)生改變，則自動(dòng)加記錄下來(lái)；二則將接受到的數(shù)據(jù)發(fā)送到遙控器上以完成 其監(jiān)測(cè)功能。數(shù)據(jù)盒1內(nèi)安裝了一塊特制的電路板，該電路板通過(guò)防爆站的認(rèn)證，適合在爆炸 氣體環(huán)境中的0區(qū)/1區(qū)/2區(qū)使用，所有元件均做了高低溫處理，因此被設(shè)計(jì)成適合于惡劣 環(huán)境下使用。本實(shí)用新型數(shù)據(jù)盒1安裝在控制裝置組合式隔爆箱內(nèi)，必須注意數(shù)據(jù)盒的開(kāi)窗位 置與隔爆箱開(kāi)窗位置必須對(duì)準(zhǔn)，以便觀察通訊狀態(tài)以及時(shí)間。遙控器2可以與數(shù)據(jù)盒之間進(jìn)行通訊(例如，無(wú)線485通訊)，可以實(shí)時(shí)觀察到液 控裝置各控制對(duì)象頭、壓力狀態(tài)以及報(bào)警狀態(tài)各個(gè)數(shù)據(jù)。遙控器同時(shí)還提供“時(shí)間同步”功 能應(yīng)用于數(shù)據(jù)盒1和遙控器2的時(shí)間校準(zhǔn)。遙控器工作框圖，以單片機(jī)為核心處理器，配和無(wú)線收發(fā)模塊和液晶屏來(lái)完成其 功能。本實(shí)用新型公開(kāi)了一種遠(yuǎn)程控制臺(tái)數(shù)據(jù)記錄模塊，如圖1所示數(shù)據(jù)盒以及遙控 器，整套系統(tǒng)由數(shù)據(jù)盒1和遙控器2兩部分組成。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)盒1的外殼主要包含襯板101、右側(cè)板102、左側(cè)板103、底板 106和上蓋板107構(gòu)成。主要記錄模塊為設(shè)置在其中的壓力控制記錄板8。其中除了外殼作為整個(gè)數(shù)據(jù)盒1的保護(hù)外殼外，壓力控制記錄板108是主要的信 息處理器。壓力控制記錄板108上配有液晶顯示屏、無(wú)線模塊、數(shù)據(jù)接口以及記憶模塊(存 儲(chǔ)卡)。數(shù)據(jù)接口主要接受來(lái)自遠(yuǎn)程控制臺(tái)上的壓力值、報(bào)警值以及防噴器開(kāi)關(guān)狀態(tài)值。接 受數(shù)據(jù)之后，處理器將上述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式后存儲(chǔ)在SD存儲(chǔ)卡16之中。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)盒1配備無(wú)線天線將其連接在壓力控制記錄板108上。無(wú)線模 塊能夠?qū)⑾惹坝涗浀膬?nèi)容用無(wú)線通訊的方法傳送給遙控器。以便用戶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程控制臺(tái) 的狀態(tài)。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)盒1內(nèi)記錄的數(shù)據(jù)必須通過(guò)特定的軟件才能夠讀取，軟件能能 夠讀取到的有1)各防噴器開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及時(shí)間；幻各報(bào)警名稱(chēng)以及產(chǎn)生的時(shí)間；幻各控制 頭的名稱(chēng)。4)產(chǎn)生記錄時(shí)的壓力值。SD卡容量為1 2GB;連續(xù)使用一般每年轉(zhuǎn)移一次數(shù) 據(jù)即可。圖3給出了遙控器2的爆炸結(jié)構(gòu)圖。該遙控器2主要有上殼體202，下殼體204， 電池板205，電路板203，天線201組成。除了構(gòu)成遙控器的外殼之外(上、下殼體)，遙控器2供電主要使用鋰電池，該電池 包含在電池板205中，可以循環(huán)充電。在用戶特別需要的情況下也可以用5節(jié)5號(hào)干電池代替。[0032]遙控器電路板203主要用于接收數(shù)據(jù)盒無(wú)線模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，并在液晶屏幕 上顯示。主要可以實(shí)時(shí)顯示兩類(lèi)數(shù)據(jù)一是遠(yuǎn)程控制臺(tái)上的環(huán)形壓力、蓄能器壓力、管匯壓 力以及氣源壓力；二是遠(yuǎn)程控制臺(tái)上的各控制頭的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。前面提供了對(duì)較佳實(shí)施例的描述，以使本領(lǐng)域內(nèi)的任何技術(shù)人員可使用或利用本 實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的各種修改對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，可把這里所述 的總的原理應(yīng)用到其他實(shí)施例而不使用創(chuàng)造性。因而，本實(shí)用新型將不限于這里所示的實(shí) 施例，而應(yīng)依據(jù)符合這里所揭示的原理和新特征的最寬范圍。
權(quán)利要求1.一種液控裝置數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于，包括一數(shù)據(jù)盒，其中該數(shù)據(jù)盒進(jìn)一步包括一時(shí)鐘芯片，用于提供時(shí)間、日期數(shù)據(jù)； 若干數(shù)據(jù)通道，用于對(duì)所述液控裝置進(jìn)行采集數(shù)據(jù)；一 CPU芯片，接收所述時(shí)鐘芯片提供的時(shí)間、日期數(shù)據(jù)和所述采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；一存儲(chǔ)卡，用于存儲(chǔ)所述采集數(shù)據(jù)； 無(wú)線收發(fā)模塊，用于發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液控裝置數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于，所述記錄模塊進(jìn)一步 包括一遙控器，用于接收所述無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)出的采集數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液控裝置數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集通道 包括壓力模擬量通道，用于通過(guò)安裝在管匯、蓄能器、氣源回路上的壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力 值模擬量的連續(xù)采集；開(kāi)關(guān)狀態(tài)通道，用于通過(guò)安裝在三位四通轉(zhuǎn)閥或者氣缸上的位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)來(lái)采集開(kāi)關(guān) 狀態(tài)；報(bào)警狀態(tài)通道，使用安裝在遠(yuǎn)程控制臺(tái)上的壓力開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警狀態(tài)采集。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液控裝置數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集通道 包括壓力模擬量通道，用于通過(guò)安裝在管匯、蓄能器、氣源回路上的壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力 值模擬量的連續(xù)采集；開(kāi)關(guān)狀態(tài)通道，用于通過(guò)安裝在三位四通轉(zhuǎn)閥或者氣缸上的位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)來(lái)采集開(kāi)關(guān) 狀態(tài)；報(bào)警狀態(tài)通道，通過(guò)判斷之前采集到的各路模擬量在芯片中得到高于或者低于某一個(gè) 壓力值從而觸發(fā)報(bào)警量來(lái)實(shí)現(xiàn)記錄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液控裝置數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于， 所述無(wú)線收發(fā)模塊和所述遙控器之間通過(guò)無(wú)線通信方式聯(lián)系。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種液控裝置數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于，包括一數(shù)據(jù)盒，其中該數(shù)據(jù)盒進(jìn)一步包括一時(shí)鐘芯片，若干數(shù)據(jù)通道，用于對(duì)所述液控裝置進(jìn)行采集數(shù)據(jù)；一CPU芯片，接收所述時(shí)鐘芯片提供的時(shí)間、日期數(shù)據(jù)和所述采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；一存儲(chǔ)卡，用于存儲(chǔ)所述采集數(shù)據(jù)；無(wú)線收發(fā)模塊，用于發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)記錄盒能夠?qū)h(yuǎn)程控制臺(tái)的開(kāi)關(guān)、壓力以及報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行記錄，提供數(shù)據(jù)的可追溯性；遙控監(jiān)測(cè)儀能夠?qū)崟r(shí)記錄到遠(yuǎn)程控制臺(tái)當(dāng)前的開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及各壓力報(bào)警狀態(tài)。兩者通過(guò)無(wú)線通訊，非常方便。本實(shí)用新型對(duì)遠(yuǎn)程控制臺(tái)的各種狀態(tài)提供了數(shù)據(jù)可追溯性，提高了其現(xiàn)場(chǎng)工作的安全性。
文檔編號(hào)G07C3/00GK201927085SQ20102063468
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者俞杰, 姚胥源 申請(qǐng)人:上海神開(kāi)石油化工裝備股份有限公司, 上海神開(kāi)石油設(shè)備有限公司