專利名稱：固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油鉆采技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著石油鉆采技術(shù)的不斷發(fā)展，固壓設(shè)備在深井采油作業(yè)工程中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，固壓設(shè)備通過(guò)對(duì)鉆井進(jìn)行混砂、壓裂等一系列工藝，從而提高鉆井的產(chǎn)油效率。固壓設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，不僅需要發(fā)動(dòng)機(jī)安全、穩(wěn)定的動(dòng)力支持，還需要結(jié)合固壓設(shè)備本身的工藝特性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效控制，并兼具冷卻降溫、維修保養(yǎng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、報(bào)警保護(hù)等一系列功能?，F(xiàn)有技術(shù)中的固壓設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)缺乏有效的冷卻、循環(huán)功能；現(xiàn)有技術(shù)中控制系統(tǒng)還存在著控制精度低、控制穩(wěn)定性差、智能化程度低等缺陷和不足。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)合理，控制精度高，智能化程度高，功能完備，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠， 維修率低，使用壽命長(zhǎng)，工作效率高，便于推廣使用。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于包括通過(guò)傳動(dòng)軸與固壓設(shè)備連接并驅(qū)動(dòng)固壓設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力系統(tǒng)、與動(dòng)力系統(tǒng)連接且對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)、以及與動(dòng)力系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)連接并對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)的輸入端接用于對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定的上位機(jī)，所述控制系統(tǒng)的輸出端接用于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的維修、保養(yǎng)情況進(jìn)行顯示并對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的故障進(jìn)行顯示和報(bào)警提示的顯示及報(bào)警系統(tǒng)，所述動(dòng)力系統(tǒng)的輸入端和固壓設(shè)備的輸入端還接有用于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)和固壓設(shè)備進(jìn)行冷卻降溫的冷卻系統(tǒng)。上述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述動(dòng)力系統(tǒng)包括雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)、與雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入端連接的進(jìn)/排氣系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)、以及與雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出端連接的變速箱，所述雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)與控制系統(tǒng)連接，所述進(jìn)/ 排氣系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)連接，所述變速箱通過(guò)傳動(dòng)軸與固壓設(shè)備連接。上述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述檢測(cè)系統(tǒng)包括用于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測(cè)的速度傳感器和與速度傳感器的輸出端連接的信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路與控制系統(tǒng)連接。上述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制系統(tǒng)包括控制器模塊、與控制器模塊相接的CAN總線接口電路模塊和RS485總線接口電路模塊、以及給系統(tǒng)中各用電模塊供電的電源模塊，所述控制器模塊的輸入端接模擬量輸入接口電路模塊，所述控制器模塊的輸出端接數(shù)字量輸出接口電路模塊和顯示及報(bào)警系統(tǒng)，所述RS485總線接口電路模塊與上位機(jī)相接，所述模擬量輸入接口電路模塊與檢測(cè)系統(tǒng)連接，所述數(shù)字量輸出接口電路模塊與動(dòng)力系統(tǒng)連接。上述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器模塊為DSP微控制器。[0009]上述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述顯示及報(bào)警系統(tǒng)為L(zhǎng)CD觸摸
顯示屏。上述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述冷卻系統(tǒng)為空空中冷裝置。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型能夠?yàn)楣虊涸O(shè)備提供安全、高效的動(dòng)力支持，具備冷卻、保養(yǎng)、監(jiān)測(cè)、 報(bào)警等一系列功能，并配合固壓設(shè)備的實(shí)際工藝以提高固壓設(shè)備的工作效率，設(shè)計(jì)合理。2、本實(shí)用新型中的控制系統(tǒng)采用DSP微處理器為核心控制器，能夠結(jié)合固壓設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工藝情況對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，以提高固壓設(shè)備的工作效率；同時(shí)能夠?qū)ο到y(tǒng)的維修、保養(yǎng)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確顯示并記錄，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間，自動(dòng)提示保養(yǎng)維修；控制精度高，智能化程度高，功能完備。3、本實(shí)用新型中的動(dòng)力系統(tǒng)采用雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，可以產(chǎn)生更大的牽引力和制動(dòng)力，能夠?yàn)楣虊涸O(shè)備提供安全、有效的動(dòng)力來(lái)源。4、本實(shí)用新型中的冷卻系統(tǒng)為空空中冷裝置，空空中冷裝置以空氣作熱交換介質(zhì)，能夠把增壓以后的高溫進(jìn)氣冷卻到足夠低的溫度，滿足排放法規(guī)的要求，能夠有效提高固壓設(shè)備的使用效率和使用壽命，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，維修率低。5、本實(shí)用新型的使用效果好，便于推廣使用。綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，控制精度高，智能化程度高，功能完備，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，維修率低，使用壽命長(zhǎng)，工作效率高，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺乏有效的冷卻、循環(huán)功能，控制精度低，控制穩(wěn)定性差，智能化程度低等缺陷和不足，使用效果好，便于推廣使用。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明
1-固壓設(shè)備；2-動(dòng)力系統(tǒng)；2-1-雙頂置凸輪軸發(fā)
動(dòng)機(jī)；
2-2-變速箱；2-3-進(jìn)/排氣系統(tǒng)；2-4-燃油系統(tǒng)；
3-檢測(cè)系統(tǒng)；3-1-速度傳感器；3-2-信號(hào)調(diào)理電路；
4-控制系統(tǒng)；4-1-控制器模塊；4-2-CAN總線接口電路
模塊；
4-3-RS485總線接口電4-4-電源模塊；4_5_模擬量輸入接口
路模塊；電路模塊；
4-6-數(shù)字量輸出接口 5-上位機(jī)； 6-顯示及報(bào)警系統(tǒng)；
電路模塊；
7-冷卻系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型包括通過(guò)傳動(dòng)軸與固壓設(shè)備1連接并驅(qū)動(dòng)固壓設(shè)備1運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力系統(tǒng)2、與動(dòng)力系統(tǒng)2連接且對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)2的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)3、以及與動(dòng)力系統(tǒng)2和檢測(cè)系統(tǒng)3連接并對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)2的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)4，所述控制系統(tǒng)4的輸入端接用于對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定的上位機(jī)5，所述控制系統(tǒng)4的輸出端接用于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)2的維修、保養(yǎng)情況進(jìn)行顯示并對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)2的故障進(jìn)行顯示和報(bào)警提示的顯示及報(bào)警系統(tǒng)6，所述動(dòng)力系統(tǒng)2的輸入端和固壓設(shè)備1的輸入端還接有用于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)2 和固壓設(shè)備1進(jìn)行冷卻降溫的冷卻系統(tǒng)7。本實(shí)施例中，所述動(dòng)力系統(tǒng)2包括雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)2-1、與雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)2-1的輸入端連接的進(jìn)/排氣系統(tǒng)2-3和燃油系統(tǒng)2-4、以及與雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)2-1 的輸出端連接的變速箱2-2，所述雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)2-1與控制系統(tǒng)4連接，所述進(jìn)/排氣系統(tǒng)2-3與冷卻系統(tǒng)7連接，所述變速箱2-2通過(guò)傳動(dòng)軸與固壓設(shè)備1連接；采用雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)2-1，可以產(chǎn)生更大的牽引力和制動(dòng)力，能夠?yàn)楣虊涸O(shè)備1提供安全、有效的動(dòng)力來(lái)源。所述檢測(cè)系統(tǒng)3包括用于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)2的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測(cè)的速度傳感器3-1 和與速度傳感器3-1的輸出端連接的信號(hào)調(diào)理電路3-2，所述信號(hào)調(diào)理電路3-2與控制系統(tǒng) 4連接。所述控制系統(tǒng)4包括控制器模塊4-1、與控制器模塊4-1相接的CAN總線接口電路模塊4-2和RS485總線接口電路模塊4-3、以及給系統(tǒng)中各用電模塊供電的電源模塊4_4， 所述控制器模塊4-1的輸入端接模擬量輸入接口電路模塊4-5，所述控制器模塊4-1的輸出端接數(shù)字量輸出接口電路模塊4-6和顯示及報(bào)警系統(tǒng)6，所述RS 485總線接口電路模塊 4-3與上位機(jī)5相接，所述模擬量輸入接口電路模塊4-5與檢測(cè)系統(tǒng)3連接，所述數(shù)字量輸出接口電路模塊4-6與動(dòng)力系統(tǒng)2連接。所述控制器模塊4-1為DSP微控制器。所述顯示及報(bào)警系統(tǒng)6為L(zhǎng)CD觸摸顯示屏。所述冷卻系統(tǒng)7為空空中冷裝置，空空中冷裝置以空氣作熱交換介質(zhì)，能夠把增壓以后的高溫進(jìn)氣冷卻到足夠低的溫度，滿足排放法規(guī)的要求。本實(shí)用新型的工作過(guò)程是上位機(jī)5對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，控制系統(tǒng)4接收上位機(jī) 5所輸出的信號(hào)并對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)2的啟動(dòng)、停止、速度進(jìn)行控制；同時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)3中的速度傳感器3-1檢測(cè)變速箱2-2所輸出的速度并經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路3-2調(diào)理后輸出給控制系統(tǒng)4， 控制系統(tǒng)3接收信號(hào)調(diào)理電路3-2所輸出的信號(hào)，結(jié)合固壓設(shè)備1的實(shí)際工藝情況，調(diào)節(jié)動(dòng)力系統(tǒng)2的運(yùn)行特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)2的閉環(huán)控制，并在顯示及報(bào)警系統(tǒng)6上進(jìn)行顯示， 發(fā)生故障后控制系統(tǒng)3進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作、通過(guò)顯示及報(bào)警系統(tǒng)6進(jìn)行指示、并在控制系統(tǒng)3的內(nèi)部寄存器上保留所有的故障代碼，另外，控制系統(tǒng)3還能對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)2的維修、保養(yǎng)情況進(jìn)行準(zhǔn)確記錄并根據(jù)雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)2-1工作時(shí)間進(jìn)行提示，同時(shí)在顯示及報(bào)警系統(tǒng) 6上進(jìn)行顯示，以方便查閱；提高了動(dòng)力系統(tǒng)2的工作效率，確保了動(dòng)力系統(tǒng)2的安全、高效運(yùn)行。在動(dòng)力系統(tǒng)2與固壓設(shè)備1的工作過(guò)程中，冷卻系統(tǒng)7針對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)2和固壓設(shè)備 1的具體工藝特性，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)2和固壓設(shè)備1進(jìn)行有效的冷卻降溫，提高了動(dòng)力系統(tǒng)2的動(dòng)力性能，延長(zhǎng)了動(dòng)力系統(tǒng)2的使用壽命。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)易修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于包括通過(guò)傳動(dòng)軸與固壓設(shè)備(1)連接并驅(qū)動(dòng)固壓設(shè)備(1)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力系統(tǒng)(2)、與動(dòng)力系統(tǒng)(2)連接且對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)O)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)(3)、以及與動(dòng)力系統(tǒng)(2)和檢測(cè)系統(tǒng)(3)連接并對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)(2) 的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)G)，所述控制系統(tǒng)的輸入端接用于對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定的上位機(jī)(5)，所述控制系統(tǒng)的輸出端接用于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)O)的維修、保養(yǎng)情況進(jìn)行顯示并對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)(2)的故障進(jìn)行顯示和報(bào)警提示的顯示及報(bào)警系統(tǒng)(6)，所述動(dòng)力系統(tǒng)(2) 的輸入端和固壓設(shè)備(1)的輸入端還接有用于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)( 和固壓設(shè)備(1)進(jìn)行冷卻降溫的冷卻系統(tǒng)(7)。
2.按照權(quán)利要求1所述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述動(dòng)力系統(tǒng)(2) 包括雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)0-1)、與雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入端連接的進(jìn)/排氣系統(tǒng)(2-3)和燃油系統(tǒng)(2-4)、以及與雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出端連接的變速箱 0-2)，所述雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)與控制系統(tǒng)(4)連接，所述進(jìn)/排氣系統(tǒng)(2-3)與冷卻系統(tǒng)(7)連接，所述變速箱(2- 通過(guò)傳動(dòng)軸與固壓設(shè)備(1)連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述檢測(cè)系統(tǒng)(3) 包括用于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測(cè)的速度傳感器(3-1)和與速度傳感器(3-1) 的輸出端連接的信號(hào)調(diào)理電路(3-2)，所述信號(hào)調(diào)理電路(3- 與控制系統(tǒng)(4)連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制系統(tǒng)(4) 包括控制器模塊G-1)、與控制器模塊(4-1)相接的CAN總線接口電路模塊(4- 和RS485 總線接口電路模塊G-3)、以及給系統(tǒng)中各用電模塊供電的電源模塊G-4)，所述控制器模塊(4-1)的輸入端接模擬量輸入接口電路模塊G-5)，所述控制器模塊(4-1)的輸出端接數(shù)字量輸出接口電路模塊(4-6)和顯示及報(bào)警系統(tǒng)(6)，所述RS485總線接口電路模塊(4_3) 與上位機(jī)( 相接，所述模擬量輸入接口電路模塊(4- 與檢測(cè)系統(tǒng)C3)連接，所述數(shù)字量輸出接口電路模塊(4-6)與動(dòng)力系統(tǒng)(2)連接。
5.按照權(quán)利要求4所述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器模塊 (4-1)為DSP微控制器。
6.按照權(quán)利要求1所述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述顯示及報(bào)警系統(tǒng)(6)為IXD觸摸顯示屏。
7.按照權(quán)利要求1所述的固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，其特征在于所述冷卻系統(tǒng)(7) 為空空中冷裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種固壓設(shè)備動(dòng)力及控制系統(tǒng)，包括通過(guò)傳動(dòng)軸與固壓設(shè)備連接并驅(qū)動(dòng)固壓設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力系統(tǒng)、與動(dòng)力系統(tǒng)連接且對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)、以及與動(dòng)力系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)連接并對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的輸入端接用于對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定的上位機(jī)，控制系統(tǒng)的輸出端接用于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的維修、保養(yǎng)情況進(jìn)行顯示并對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的故障進(jìn)行顯示和報(bào)警提示的顯示及報(bào)警系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)的輸入端和固壓設(shè)備的輸入端還接有用于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)和固壓設(shè)備進(jìn)行冷卻降溫的冷卻系統(tǒng)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，控制精度高，智能化程度高，功能完備，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，維修率低，使用壽命長(zhǎng)，工作效率高，便于推廣使用。
文檔編號(hào)E21B43/00GK202031551SQ20112014816
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者于明剛, 李小銀 申請(qǐng)人:西安?？乒I(yè)設(shè)備有限公司