專利名稱：遠程控制臺數(shù)據(jù)記錄模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種類似于液控裝置上使用的黑匣子，尤其是用于石油開采行業(yè)如鉆井、修井等的遠程控制臺數(shù)據(jù)記錄模塊。
背景技術：
地面防噴器控制裝置(以下簡稱液控裝置)是控制井口防噴器組和液動節(jié)流、壓井閥的重要設備，是鉆井、修井作業(yè)中防止井噴不可缺少的裝置。正確的使用和維護保養(yǎng)對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，簡單、輕便。該類型液控裝置可以配機械型防提裝置；第二，氣控液HiQ型液控裝置，該類型液控裝置配有司鉆控制臺或輔助司鉆控制臺(選配)。其中司鉆以及輔助司鉆臺可以根據(jù)用戶需要配置報警型以及非報警型；氣控型液空轉裝置中遠控臺和司鉆臺之間、遠控臺和輔助司鉆控制臺之間使用氣管束連接，使得可以在司鉆控制臺上遙控操作液控裝置，達到開關防噴器的目的，一般用于鉆井作業(yè)。該類型液控裝置可以配機械型防提裝置。第三，電控氣控液FKDQ型液控裝置，該類型遠程控制臺配有司鉆控制臺或輔助司鉆控制臺(選配)，同時司鉆控制臺以及輔助司鉆臺可以根據(jù)用戶需要配置適用于危險氣體爆炸性氣體環(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子PLC控制，工作穩(wěn)定、可靠。其遠控臺和司鉆臺之間、遠控臺和輔助司鉆控制臺之間使用防火四芯船用電纜和標準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和PN-T遠程控制臺狀態(tài)自動記錄模塊。該類型液控裝置可以配電控或機械型防提裝置。綜合上述描述，遠程控制臺是井控裝備中非常重要的一部分。遠程控制臺數(shù)據(jù)記錄模塊現(xiàn)在在實際使用中并不存在，因此人們總不能很好的對遠程控制的歷史操作進行回顧。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種液控裝置的記錄系統(tǒng)，能夠長期連續(xù)不斷的記錄液控裝置的工作狀態(tài)，包括報警、開關、壓力等狀態(tài)。類似于“黑匣子”一旦出現(xiàn)問題或者故障可以及時追溯數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開了一種液控裝置數(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)盒進一步包括一時鐘芯片，用于提供時間、日期數(shù)據(jù)；若干數(shù)據(jù)通道，用于對所述液控裝置進行采集數(shù)據(jù)；一 CPU芯片，接收所述時鐘芯片提供的時間、 曰期數(shù)據(jù)和所述采集數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理；一存儲卡，用于存儲所述采集數(shù)據(jù)；無線收發(fā)模塊，用于發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。比較好的是，所述記錄模塊進一步包括一遙控器，用于接收所述無線收發(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，用于通過安裝在管匯、蓄能器、氣源回路上的壓力傳感器來實現(xiàn)壓力值模擬量的連續(xù)采集；開關狀態(tài)通道，用于通過安裝在三位四通轉閥或者氣缸上的位置感應開關來采集開關狀態(tài)；報警狀態(tài)通道，使用安裝在遠程控制臺上的壓力開關來實現(xiàn)報警狀態(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，用于通過安裝在管匯、蓄能器、氣源回路上的壓力傳感器來實現(xiàn)壓力值模擬量的連續(xù)采集；開關狀態(tài)通道，用于通過安裝在三位四通轉閥或者氣缸上的位置感應開關來采集開關狀態(tài)；報警狀態(tài)通道，通過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壓力值從而觸發(fā)報警量來實現(xiàn)記錄。比較好的是，所述無線收發(fā)模塊和所述遙控器之間通過無線通信方式聯(lián)系。本發(fā)明的數(shù)據(jù)記錄盒能夠對遠程控制臺的開關、壓力以及報警狀態(tài)進行記錄，提供數(shù)據(jù)的可追溯性；遙控監(jiān)測儀能夠實時記錄到遠程控制臺當前的開關狀態(tài)以及各壓力報警狀態(tài)。兩者通過無線通訊，非常方便。本發(fā)明對遠程控制臺的各種狀態(tài)提供了數(shù)據(jù)可追溯性，提高了其現(xiàn)場工作的安全性。


下面，參照附圖，對于熟悉本技術領域的人員而言，從對本發(fā)明的詳細描述中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將顯而易見。圖1是本發(fā)明的組成結構框圖；圖2是本發(fā)明中數(shù)據(jù)盒的爆炸結構示意圖；圖3是本發(fā)明中遙控器的爆炸結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的記錄模塊主要是通過各類接口采集遠程控制臺上的壓力值、報警開關量以及開關狀態(tài)開關量。對于氣控液型遠程控制臺，壓力值可以通過安裝在管匯、蓄能器、氣源回路上的壓力傳感器來實現(xiàn)模擬量的連續(xù)采集，采集值可以輸入到采集卡中進行后續(xù)的處理。開關狀態(tài)量的采集主要通過安裝在三位四通轉閥或者氣缸上的位置感應開關來感應至IJ。最后是報警采集，在這里報警采集可以使用兩種方法，一為可以使用安裝在遠程控制臺上的壓力開關來實現(xiàn)(針對帶報警的氣控液型遠程控制臺)二可以通過判斷之前采集到的各路模擬量在芯片中通過算法得到高于或者低于某一個壓力值從而觸發(fā)報警量來實現(xiàn)記錄。以上主要是氣控液型的遠程控制臺的采集方法。另外針對上述討論到的電控氣控液型遠程控制臺來說，我們的記錄模塊還能夠支持各類接口(如RS485 口等)，通過PLC中對各類模擬量、開關狀態(tài)通過各類接口輸入到記錄模塊的采集電路中。本發(fā)明的遠程控制臺記錄模塊與傳統(tǒng)的飛機黑匣子有以下幾點區(qū)別首先，他的數(shù)據(jù)盒配備無線收發(fā)功能，可以通過遙控器遠距離監(jiān)視遠程控制臺的開關狀態(tài)、報警和模擬量壓力，因此，除傳統(tǒng)的黑匣子功能外，本發(fā)明的記錄模塊還具有實時監(jiān)視遠程控制臺狀態(tài)的功能；其次在機械結構上，該記錄模塊采用防爆保護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，可以廣泛的應用于氣控液型遠程控制臺或者電控氣控液型遠程控制臺。具體來說，本發(fā)明的遠程控制臺數(shù)據(jù)記錄模塊如圖1所示，CPU芯片10、時鐘芯片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對外安裝插接裝置接口 17以便外部傳感器、位置開關、報警狀態(tài)的連入；通過采集通道輸送到CPU芯片 10中進行處理，同時將該狀態(tài)量通過無線收發(fā)模塊15發(fā)送到遙控器2中。在報警情況下， SD儲存卡16會將時間、狀態(tài)量寸下備查。根據(jù)框圖所示，遙控器1能對時鐘芯片14進行時間校準。本發(fā)明的數(shù)據(jù)盒1采集各控制對象狀態(tài)、報警狀態(tài)以及壓力狀態(tài)，它需要完成兩項工作，一則每隔一段時間進行數(shù)據(jù)對比，若發(fā)現(xiàn)控制對象狀態(tài)、報警狀態(tài)或者壓力狀態(tài)其中任一項發(fā)生改變，則自動加記錄下來；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，該電路板通過防爆站的認證，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，因此被設計成適合于惡劣環(huán)境下使用。本發(fā)明數(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)盒的開窗位置與隔爆箱開窗位置必須對準，以便觀察通訊狀態(tài)以及時間。遙控器2可以與數(shù)據(jù)盒之間進行通訊(例如，無線485通訊)，可以實時觀察到液控裝置各控制對象頭、壓力狀態(tài)以及報警狀態(tài)各個數(shù)據(jù)。遙控器同時還提供“時間同步”功能應用于數(shù)據(jù)盒1和遙控器2的時間校準。遙控器工作框圖，以單片機為核心處理器，配和無線收發(fā)模塊和液晶屏來完成其功能。本發(fā)明公開了一種遠程控制臺數(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。本發(fā)明的數(shù)據(jù)盒1的外殼主要包含襯板101、右側板102、左側板103、底板106和
上蓋板107構成。主要記錄模塊為設置在其中的壓力控制記錄板8。其中除了外殼作為整個數(shù)據(jù)盒1的保護外殼外，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、無線模塊、數(shù)據(jù)接口以及記憶模塊(存儲卡)。數(shù)據(jù)接口主要接受來自遠程控制臺上的壓力值、報警值以及防噴器開關狀態(tài)值。接受數(shù)據(jù)之后，處理器將上述數(shù)據(jù)轉換格式后存儲在SD存儲卡16之中。本發(fā)明的數(shù)據(jù)盒1配備無線天線將其連接在壓力控制記錄板108上。無線模塊能夠將先前記錄的內(nèi)容用無線通訊的方法傳送給遙控器。以便用戶實時監(jiān)測遠程控制臺的狀態(tài)。本發(fā)明的數(shù)據(jù)盒1內(nèi)記錄的數(shù)據(jù)必須通過特定的軟件才能夠讀取，軟件能能夠讀取到的有1)各防噴器開關狀態(tài)以及時間；2)各報警名稱以及產(chǎn)生的時間；3)各控制頭的名稱。4)產(chǎn)生記錄時的壓力值。SD卡容量為1 2GB;連續(xù)使用一般每年轉移一次數(shù)據(jù)即可。圖3給出了遙控器2的爆炸結構圖。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號干電池代替。
遙控器電路板203主要用于接收數(shù)據(jù)盒無線模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并在液晶屏幕上顯示。主要可以實時顯示兩類數(shù)據(jù)一是遠程控制臺上的環(huán)形壓力、蓄能器壓力、管匯壓力以及氣源壓力；二是遠程控制臺上的各控制頭的開關狀態(tài)。前面提供了對較佳實施例的描述，以使本領域內(nèi)的任何技術人員可使用或利用本發(fā)明。對這些實施例的各種修改對本領域內(nèi)的技術人員是顯而易見的，可把這里所述的總的原理應用到其他實施例而不使用創(chuàng)造性。因而，本發(fā)明將不限于這里所示的實施例，而應依據(jù)符合這里所揭示的原理和新特征的最寬范圍。
權利要求
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)盒進一步包括一時鐘芯片，用于提供時間、日期數(shù)據(jù)； 若干數(shù)據(jù)通道，用于對所述液控裝置進行采集數(shù)據(jù)；一 CPU芯片，接收所述時鐘芯片提供的時間、日期數(shù)據(jù)和所述采集數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理；一存儲卡，用于存儲所述采集數(shù)據(jù)； 無線收發(fā)模塊，用于發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的液控裝置數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于，所述記錄模塊進一步包括一遙控器，用于接收所述無線收發(fā)模塊發(fā)出的采集數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求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，用于通過安裝在管匯、蓄能器、氣源回路上的壓力傳感器來實現(xiàn)壓力值模擬量的連續(xù)采集；開關狀態(tài)通道，用于通過安裝在三位四通轉閥或者氣缸上的位置感應開關來采集開關狀態(tài)；報警狀態(tài)通道，使用安裝在遠程控制臺上的壓力開關來實現(xiàn)報警狀態(tài)采集。
4.根據(jù)權利要求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，用于通過安裝在管匯、蓄能器、氣源回路上的壓力傳感器來實現(xiàn)壓力值模擬量的連續(xù)采集；開關狀態(tài)通道，用于通過安裝在三位四通轉閥或者氣缸上的位置感應開關來采集開關狀態(tài)；報警狀態(tài)通道，通過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壓力值從而觸發(fā)報警量來實現(xiàn)記錄。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的液控裝置數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于， 所述無線收發(fā)模塊和所述遙控器之間通過無線通信方式聯(lián)系。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種遠程控制臺數(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)盒進一步包括一時鐘芯片，若干數(shù)據(jù)通道，用于對所述液控裝置進行采集數(shù)據(jù)；一CPU芯片，接收所述時鐘芯片提供的時間、日期數(shù)據(jù)和所述采集數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理；一存儲卡，用于存儲所述采集數(shù)據(jù)；無線收發(fā)模塊，用于發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。本發(fā)明的數(shù)據(jù)記錄盒能夠對遠程控制臺的開關、壓力以及報警狀態(tài)進行記錄，提供數(shù)據(jù)的可追溯性；遙控監(jiān)測儀能夠實時記錄到遠程控制臺當前的開關狀態(tài)以及各壓力報警狀態(tài)。兩者通過無線通訊，非常方便。本發(fā)明對遠程控制臺的各種狀態(tài)提供了數(shù)據(jù)可追溯性，提高了其現(xiàn)場工作的安全性。
文檔編號E21B33/06GK102477859SQ20101056706
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權日2010年11月29日
發(fā)明者俞杰, 姚胥源 申請人:上海神開石油化工裝備股份有限公司, 上海神開石油設備有限公司