潛油地面控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種潛油地面控制裝置，包括：殼體組件，在所述殼體組件內(nèi)設(shè)有散熱組件、顯示面板和主控板，所述主控板包括：主控單元、存儲(chǔ)單元、輸入輸出單元和啟停單元；所述殼體組件內(nèi)還設(shè)將三相380V交流電轉(zhuǎn)換為兩相540V直流電的功率板；所述主控板還包括：與潛油系統(tǒng)的井下系統(tǒng)通信的數(shù)據(jù)通信單元，該數(shù)據(jù)通信單元包括CAN通信單元。本實(shí)用新型提供的潛油地面控制裝置，可提高與井下系統(tǒng)的通信及控制效率，并且通過(guò)向井下系統(tǒng)的直流高電壓輸出，提高井下系統(tǒng)抽油效率及延長(zhǎng)使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】潛油地面控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油開(kāi)采設(shè)備控制領(lǐng)域，涉及一種潛油地面控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)和世界其他產(chǎn)油國(guó)家，油田上都廣泛使用潛油電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)潛油電泵來(lái)汲取原油，傳統(tǒng)的潛油電泵系統(tǒng)，其地面上主要使用潛油地面控制裝置，現(xiàn)有的潛油地面控制裝置存在如下三個(gè)問(wèn)題:
[0003]一、現(xiàn)有的潛油地面控制裝置是將地面電網(wǎng)輸入的380V三相交流電直接通過(guò)電纜輸出到井下，而下井距離一般為1000米?2000多米，因此一方面增加了電纜成本，另一方面當(dāng)380V三相交流電直接輸出到井下1000米至2000多米以下時(shí)，其中間損耗大大增力口，穩(wěn)定性也較差，導(dǎo)致井下的電機(jī)和抽油泵效率低，使用壽命短。
[0004]二、現(xiàn)有的潛油地面控制裝置不具有與井下遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信模塊，不支持井下2000多米遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信，無(wú)法將井下的溫度、壓力、電流、電壓等各種參量上傳到地面。因此，不可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控井下的狀態(tài)，只能對(duì)地面狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)盒監(jiān)控。
[0005]三、現(xiàn)有的潛油地面控制裝置的顯示模塊通常是傳統(tǒng)的簡(jiǎn)易顯示面板，可顯示的參數(shù)數(shù)量有限，操作起來(lái)不方便。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有的潛油地面控制裝置實(shí)際上是傳統(tǒng)的工業(yè)用變頻器或者工業(yè)用伺服控制器，而并非針對(duì)潛油系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的地面控制裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種潛油地面控制裝置，可提高與井下系統(tǒng)的通信及控制效率，并且通過(guò)向井下系統(tǒng)的直流高電壓輸出，提高井下系統(tǒng)抽油效率及延長(zhǎng)使用壽命。
[0008]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種潛油地面控制裝置，包括:殼體組件，在所述殼體組件內(nèi)設(shè)有散熱組件、顯示面板和主控板，所述主控板包括:主控單元、存儲(chǔ)單元、輸入輸出單元和啟停單元；
[0010]主控單元對(duì)多種井上信號(hào)以及井下系統(tǒng)采集的多種井下信號(hào)進(jìn)行數(shù)字量轉(zhuǎn)換并對(duì)數(shù)字量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算得出檢測(cè)值，并將該檢測(cè)值通過(guò)所述顯示面板顯示；
[0011]存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)所述主控單元的數(shù)據(jù)信息；
[0012]輸入輸出單元對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行隔離輸入和隔離輸出；
[0013]啟停單元對(duì)井下系統(tǒng)發(fā)送啟停信號(hào)；
[0014]所述殼體組件內(nèi)還設(shè)將三相380V交流電轉(zhuǎn)換為兩相540V直流電的功率板；
[0015]所述主控板還包括:與潛油系統(tǒng)的井下系統(tǒng)通信的數(shù)據(jù)通信單元，該數(shù)據(jù)通信單元包括CAN通信單元。
[0016]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)通信單元還包括:異步通信單元和串行數(shù)據(jù)通信單元；
[0017]異步通信單元對(duì)異步信號(hào)進(jìn)行光耦處理；[0018]串行數(shù)據(jù)通信單元對(duì)所述異步通信單元處理后的信號(hào)進(jìn)行分差變換，所述串行數(shù)據(jù)通信單元包括:RS485通信或RS232通信。
[0019]優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)單元為EEPROM單元。
[0020]所述功率板通過(guò)井上傳感器采集多種井上信號(hào)，將所述多種井上信號(hào)傳遞給主控單元。
[0021]所述功率板將兩相540V直流電輸入到潛油系統(tǒng)的井下系統(tǒng)。
[0022]進(jìn)一步，所述功率板包括:檢測(cè)電路、繼電器單元、繼電器控制單元、整流橋、風(fēng)扇和電源開(kāi)關(guān)；
[0023]檢測(cè)電路包括:母線電壓檢測(cè)單元、母線電流檢測(cè)單元、溫度檢測(cè)單元和三相電檢測(cè)單元；
[0024]繼電器單元包括:控制風(fēng)扇繼電器、控制母線輸出軟啟動(dòng)繼電器、控制交流上電軟啟動(dòng)繼電器、控制直流接觸器繼電器；
[0025]功率繼電器控制模塊包括:包括控制所述控制交流上電軟啟動(dòng)繼電器開(kāi)合的第一繼電器控制單元和控制所述控制母線輸出軟啟動(dòng)繼電器開(kāi)合的第二繼電器控制單元；
[0026]和控制所述控制母線輸出軟啟動(dòng)繼電器開(kāi)合的控制單元；
[0027]整流橋?qū)⑷?80V交流電轉(zhuǎn)換為兩相540V直流電；
[0028]電源開(kāi)關(guān)為所述母線電壓檢測(cè)單元和繼電器單元、主控板以及顯示面板提供電源。
[0029]更好地，所述電源開(kāi)關(guān)為主控板中的主控單元供電。
[0030]所述顯示面板與所述主控板中的主控單元連接，并根據(jù)所述主控單元計(jì)算出的檢測(cè)值，進(jìn)行指令設(shè)定和優(yōu)化參數(shù)。
[0031]所述多種井上信號(hào)和多種井下信號(hào)包括:電壓信號(hào)、電流信號(hào)、功率信號(hào)、溫度信號(hào)、壓力信號(hào)及三相電信號(hào)。
[0032]本實(shí)用新型提供的潛油地面控制裝置，可提高與井下系統(tǒng)的通信及控制效率，并且通過(guò)向井下系統(tǒng)的直流高電壓輸出，提高井下系統(tǒng)抽油效率及延長(zhǎng)使用壽命。
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本實(shí)用新型潛油地面控制裝置結(jié)構(gòu)爆炸圖；
[0035]圖2為本實(shí)用新型潛油地面控制裝置立體結(jié)構(gòu)圖；
[0036]圖3為圖2中潛油地面控制裝置操作界面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖4為圖2中潛油地面控制裝置外部接口區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖5為圖1中功率板原理示意圖；
[0039]圖6為圖1中主控板原理示意圖；
[0040]圖7為圖1中顯示面板原理示意圖；
[0041]圖8為本實(shí)用新型潛油地面控制裝置原理示意圖；
[0042]圖9為本實(shí)用新型潛油地面控制裝置功能控制步驟流程圖；
[0043]圖10為圖9中模式執(zhí)行控制架構(gòu)圖。【具體實(shí)施方式】
[0044]圖1為本實(shí)用新型潛油地面控制裝置結(jié)構(gòu)爆炸圖，如圖1所示，本實(shí)用新型提供的潛油地面控制裝置，包括:殼體組件，在所述殼體組件內(nèi)設(shè)有散熱組件、功率板15、主控板支架16、主控板17、旋鈕支架18、啟?？刂菩o19和顯示面板110 ;所述殼體組件包括:底殼11、上殼14、防護(hù)罩111、小蓋板112和面板上蓋113 ;所述散熱組件包括:風(fēng)扇12和散熱片13。
[0045]安裝步驟:
[0046]S1:取上殼14和功率板15，將功率板15固定安裝在上殼14上；
[0047]S2:取散熱片13，將散熱片13固定安裝在上殼14背面；
[0048]S3:取底殼11和風(fēng)扇12，將風(fēng)扇12固定安裝在底殼11內(nèi)；
[0049]S4:將組裝好的殼體14、功率板15和風(fēng)扇12固定安裝在底殼11上；
[0050]S5:正放底殼11，在功率板15上分別安裝主控板支架16和旋鈕支架18 ；
[0051]S6:分別在主控板支:16和旋鈕支架18上安裝主控板17和啟停控制旋鈕19 ；
[0052]S7:再在面板上蓋113上面安裝顯示面板110 ；
[0053]S8:取防護(hù)罩111裝上，最后依次安裝上小蓋板112和面板上蓋113。
[0054]圖2為本實(shí)用新型潛油地面控制裝置立體結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，潛油地面控制裝置功能區(qū)域主要包括:操作界面、外部接口區(qū)24和散熱區(qū)25 ;所述操作界面包括:顯示區(qū)21、按鍵區(qū)22和啟停控制區(qū)23。
[0055]潛油地面控制裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控潛油系統(tǒng)井下和地面的各種狀態(tài)和各項(xiàng)數(shù)據(jù)，可靈活方便設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行需要的參數(shù)和指令，直接控制井下系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止，將輸入的三相交流電壓轉(zhuǎn)化為直流母線電壓輸出，與井下系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行信息交互，通過(guò)散熱片和風(fēng)扇將潛油地面控制裝置內(nèi)部產(chǎn)生的熱量及時(shí)散出。
[0056]圖3為圖2中潛油地面控制裝置顯示區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示,顯示區(qū)21包括一個(gè)圖1中的顯示面板110，所述顯示面板110由8個(gè)數(shù)碼顯示模塊組成，可分別顯示電流、電壓、轉(zhuǎn)速、功率、壓力、溫度、模式、狀態(tài)等參量。按鍵區(qū)22包括:模式設(shè)置鍵、向上設(shè)置鍵、向下設(shè)置鍵、數(shù)據(jù)保存鍵組成，通過(guò)模式設(shè)置鍵可以設(shè)置地面參數(shù)模式、井下參數(shù)模式、在線監(jiān)控模式、初始化模式等，向上設(shè)置鍵可以設(shè)置參數(shù)號(hào)或參數(shù)值的增加，向下設(shè)置鍵可以設(shè)置參數(shù)號(hào)或參數(shù)值的減小，數(shù)據(jù)保存鍵可以進(jìn)入查詢(xún)具體參數(shù)值，并保存設(shè)置修改后的參數(shù)。啟?？刂茀^(qū)23主要是圖1中啟?？刂菩o19來(lái)控制井下系統(tǒng)運(yùn)行的啟動(dòng)和停止。
[0057]圖4為圖2中潛油地面控制裝置外部接口區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，潛油地面控制裝置外部接口區(qū)24包括:CAN通信接口 41、異步(UARTA VRS485/RS232通信接口 42、預(yù)留功能接口 43、伺服開(kāi)關(guān)接口 44、三相線輸入接口 45、母線輸出接口 46。其中，CAN通信接口41是通過(guò)CAN總線與井下系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)地面控制器與井下系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)距離通信(2000多米)，UARTA/RS485/RS232通信接口 42是用于與上位機(jī)或PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和指令接收，預(yù)留功能接口 43是為后續(xù)的功能擴(kuò)展提前做了準(zhǔn)備方案，伺服開(kāi)關(guān)接口 44是連接圖1中的啟停控制旋鈕19給主控板17提供啟?？刂菩盘?hào)，三相線輸入接口 45是聯(lián)接U、V、W三相交流電源線，母線輸出接口 46是通過(guò)電纜與井下系統(tǒng)聯(lián)接。
[0058]圖5為圖1中功率板原理示意圖，如圖5所示,所述功率板15包括:檢測(cè)電路、繼電器單元、繼電器控制單元、整流橋51、風(fēng)扇52和電源開(kāi)關(guān)53 ;檢測(cè)電路包括:母線電壓檢測(cè)單元54、母線電流檢測(cè)單元55、溫度檢測(cè)單元56和三相電檢測(cè)單元57 ;所述溫度檢測(cè)單元56是將所述溫度傳感器輸出模擬電壓信號(hào)送入主控板，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，從而再根據(jù)計(jì)算得出相應(yīng)溫度值；所述母線電流檢測(cè)單元55是母線電流傳感器直接輸出模擬電壓信號(hào)，送入主控板中主控單元(如MCU)的A/D采樣口，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，進(jìn)行母線電流值判斷；所述母線電壓檢測(cè)單元54是通過(guò)判斷分壓電阻端電壓，通過(guò)線性光耦隔離后，送入主控單元的A/D采樣口，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，從而達(dá)到檢測(cè)母線電壓的目的；三相電檢測(cè)單元57是通過(guò)兩路光耦將交流電兩兩相間電壓變化轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，送入圖6中的主控單元61，判斷脈沖信號(hào)兩連續(xù)上升沿間時(shí)間，當(dāng)一路檢測(cè)超過(guò)一定時(shí)間時(shí)，判斷為交流電一相缺相，當(dāng)兩路檢測(cè)同時(shí)超過(guò)一定時(shí)間時(shí)，判斷為交流電斷電。
[0059]另外，上述采集信號(hào)為井上信號(hào)。
[0060]繼電器單元包括:控制風(fēng)扇繼電器K1、控制母線輸出軟啟動(dòng)繼電器K4、控制交流上電軟啟動(dòng)繼電器K5和控制直流接觸器繼電器K3 ;請(qǐng)參考圖6，控制風(fēng)扇繼電器K1，主控板17中的主控單元61通過(guò)控制Kl開(kāi)合，從而控制風(fēng)扇電源的開(kāi)關(guān)，達(dá)到對(duì)風(fēng)扇啟停的控制；控制直流接觸器繼電器K3，主控板17通過(guò)K3控制變壓器后級(jí)220V通斷，實(shí)現(xiàn)直流接觸器控制；繼電器控制單元包括:包括控制所述控制交流電上電軟啟動(dòng)繼電器開(kāi)合的第一繼電器控制單元58和控制所述控制母線輸出軟啟動(dòng)繼電器開(kāi)合的第二繼電器控制單元59 ；交流電上電軟啟動(dòng)是主控板通過(guò)控制K5，第一繼電器控制單元58中的功率繼電器開(kāi)合，當(dāng)交流電上后電母線電容充電完成，第一繼電器控制單元58將單元中軟啟動(dòng)電阻短路，實(shí)現(xiàn)交流電上電軟啟動(dòng)，第一繼電器控制單元58中為兩個(gè)繼電器并聯(lián)。
[0061 ] 母線輸出軟啟動(dòng)是主控板通過(guò)控制K4，第二繼電器控制單元59中的功率繼電器開(kāi)合，當(dāng)交流電上后電母線電容充電完成，第二繼電器控制單元59將單元中軟啟動(dòng)電阻短路，實(shí)現(xiàn)交流電上電軟啟動(dòng)，第二繼電器控制單元59中為兩個(gè)繼電器并聯(lián)。
[0062]整流橋51將三相380V交流電轉(zhuǎn)換為兩相540V直流電；也就是說(shuō)，通過(guò)整流橋51將三相工頻電源整流為直流，經(jīng)直流母線電容平滑電壓，再經(jīng)均壓電阻，輸出母線電壓。
[0063]電源開(kāi)關(guān)53為所述母線電壓檢測(cè)單元54和繼電器單元、主控板17以及顯示面板110提供電源；開(kāi)關(guān)電源為反激式開(kāi)關(guān)電源，副邊I繞組輸出I路9V經(jīng)線性穩(wěn)壓器(LDO)510變?yōu)?V，用于母線電壓檢測(cè)單元54電路中隔離單元的前端供電；副邊2繞組輸出24V和5V, 24V用于功率板15的第一繼電器控制單兀58和第二繼電器控制單兀59供電及主控板17的直流轉(zhuǎn)直流電源(DC/DC)供電，5V預(yù)留，所述DC/DC將24V轉(zhuǎn)化為5V，用于光耦后供電；副邊3繞組輸出24V和5V，24V為預(yù)留電源，5V用于功率板15上的繼電器單元供電和主控板17上的主控單元61供電。
[0064]圖6為圖1中主控板原理示意圖，如圖6所示，所述主控板17包括:主控單元61(如MCU)、存儲(chǔ)單元62、輸入輸出單元63、啟停單元64和數(shù)據(jù)通信單元；主控單元61 (如MCU)對(duì)多種井上信號(hào)(溫度檢測(cè)信號(hào)、母線電流檢測(cè)信號(hào)、母線電壓檢測(cè)信號(hào)等)以及井下系統(tǒng)采集的多種井下信號(hào)(溫度檢測(cè)信號(hào)、壓力檢測(cè)信號(hào)、母線電流檢測(cè)信號(hào)、母線電壓檢測(cè)信號(hào)等)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算得出檢測(cè)值，并將該檢測(cè)值通過(guò)所述顯示面板110顯示；存儲(chǔ)單元62存儲(chǔ)主控單元61中的重要數(shù)據(jù)信息，存儲(chǔ)單元62與主控單元61之間采用模擬SPI通信或IIC通信，所述存儲(chǔ)單元62為EEPROM單元；輸入輸出單元63對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行隔離輸入和隔離輸出；也就是說(shuō)，輸入輸出單元63是指輸入端子和輸出端子通過(guò)光耦隔離，用于外部信號(hào)的隔離輸入和輸出。例如，第一繼電器和第二繼電器的輸出分別為單開(kāi)關(guān)型和單刀雙擲型。
[0065]啟停單元對(duì)井下系統(tǒng)發(fā)送啟停信號(hào)，通過(guò)光耦與控制電源隔離，將開(kāi)關(guān)動(dòng)作信號(hào)隔離后送入主控單元61的端口，判斷開(kāi)關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)井下系統(tǒng)啟?？刂疲粩?shù)據(jù)通信單元包括:CAN通信單元65、異步通信單元66 (UARTA)和串行數(shù)據(jù)通信單元67 ;CAN通信單元65是通過(guò)主控單元61與CAN通信單元65之間SPI通信后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為CAN信號(hào)經(jīng)光耦隔離后，差分處理，與CAN總線連接，CAN總線與井下系統(tǒng)連接通信；異步通信單元66對(duì)異步信號(hào)進(jìn)行光耦處理，也就是說(shuō)，UARTA通信是通過(guò)反相器，將輸出異步信號(hào)分為+和-兩路，再分別經(jīng)光耦隔離，光耦后信號(hào)經(jīng)MOS管放大電路(24V)輸出；輸入信號(hào)+和-直接連接光耦輸入端，光耦輸出端為處理后信號(hào)，該處理后的信號(hào)從圖4中的UARTA/RS485/RS232通信接口 42輸出；串行數(shù)據(jù)通信單元67對(duì)所述異步通信單元處理后的信號(hào)進(jìn)行分差變換，所述串行數(shù)據(jù)通信單元為:RS485通信或RS232通信:RS485通信是將主控單元61的UARTA66端口經(jīng)光耦隔離后，再經(jīng)差分變換，模擬RS485通信從圖4中的UARTA/RS485/RS232通信接口42輸出。同時(shí)需要信號(hào)使能，差分單元輸入/輸出功能。
[0066]RS232通信，RS232通信是將主控單元61的UARTA66端口經(jīng)光耦隔離后，再轉(zhuǎn)化為RS232信號(hào)從圖4中的UARTA/RS485/RS232通信接口 42輸出。
[0067]圖7為本實(shí)用新型顯示面板原理示意圖,如圖7并參考圖6所示,所述顯示面板與所述主控板中的主控單元61連接，并根據(jù)主控單元61計(jì)算出的檢測(cè)值，進(jìn)行指令設(shè)定和優(yōu)
化參數(shù)。
[0068]具體地說(shuō),顯示面板110主要是分為8組5位的數(shù)碼管(LED)組71顯示和4路按鍵組72輸入。其中，8組5位LED組71共由40個(gè)8段數(shù)碼顯示管組成。顯示面板是系統(tǒng)的人機(jī)交換窗口，實(shí)現(xiàn)整個(gè)潛油系統(tǒng)的信息顯示顯示及操作功能。
[0069]顯示面板110是通過(guò)6個(gè)主控單元端口控制兩級(jí)譯碼器，經(jīng)反相器后，用40個(gè)鎖存器實(shí)現(xiàn)40位數(shù)碼管片選使能，鎖存顯示狀態(tài)。同時(shí)通過(guò)8個(gè)主控單元端口，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管段選，來(lái)完成顯示面板的顯示功能。按鍵組72為4個(gè)主控單元端口電平判斷，當(dāng)按鍵按下，主控單元端口被拉低。
[0070]圖8為本實(shí)用新型潛油地面控制裝置原理示意圖，如圖8所示，潛油地面控制裝置從功能原理上說(shuō)，主要包括:顯示面板81、主控板82、功率板83、及外圍器件組成。其中，顯示面板81、主控板82和功率板83構(gòu)成地面控制器，功率板83給主控板82和顯示面板81提供電源并且所述功率板83將兩相540V直流電輸入到潛油系統(tǒng)的井下系統(tǒng)。主控板82又控制功率板83的驅(qū)動(dòng)和顯示面板81的顯示，其中主控板82與井下系統(tǒng)通過(guò)CAN總線A連接。所述外圍器件包括變壓器84、空氣開(kāi)關(guān)85和直流接觸器86等。
[0071]圖9為本實(shí)用新型潛油地面控制裝置功能控制步驟流程圖，如圖9所示，包括如下步驟:和安裝部分的步驟標(biāo)號(hào)重復(fù)了
[0072]SlOO:采樣檢測(cè):主要實(shí)現(xiàn)潛油系統(tǒng)中井上和井下的電壓、電流、功率、溫度、壓力、三相電等參量的精確采樣和實(shí)時(shí)檢測(cè)，為監(jiān)視整個(gè)潛油系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)提供基礎(chǔ)；
[0073]S200:報(bào)警處理:實(shí)現(xiàn)對(duì)各種異?，F(xiàn)象的及時(shí)反饋和安全保護(hù)處理，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性；
[0074]S300:按鍵驅(qū)動(dòng)；[0075]S400:按鍵執(zhí)行:S300的按鍵驅(qū)動(dòng)和本步驟的按鍵執(zhí)行共同實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)地面控制器的各項(xiàng)操作和設(shè)置功能；
[0076]S500:模式執(zhí)行:實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)視、參數(shù)查詢(xún)、參數(shù)設(shè)置等模式的設(shè)置和切換；
[0077]S600:顯示編碼；
[0078]S700:顯示掃描:S600的顯示編碼和本步驟的顯示掃描共同實(shí)現(xiàn)所有參量及狀態(tài)的正確顯示；
[0079]S800:通訊控制；
[0080]S900:通訊驅(qū)動(dòng):S800的通訊控制和本步驟的通訊驅(qū)動(dòng)共同實(shí)現(xiàn)地面控制器和井下系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)距離通訊(2000多米)，將地面控制器發(fā)送的協(xié)議或指令傳輸給井下系統(tǒng)的同時(shí)，把井下系統(tǒng)的各信息傳上到地面控制器。
[0081]圖10為圖9中模式執(zhí)行控制架構(gòu)圖，如圖10所示，在模式執(zhí)行步驟中，模式執(zhí)行模塊分為操作設(shè)置模塊和直接顯示模塊。其中，直接顯示模塊將實(shí)時(shí)檢測(cè)出的參量以數(shù)據(jù)形式直接顯示，不需要對(duì)其進(jìn)行操作或設(shè)置。操作設(shè)置模塊又分為狀態(tài)控制、參數(shù)號(hào)操作和參數(shù)值設(shè)置3個(gè)部分。其中，所述狀態(tài)控制部分包括報(bào)警顯示和啟停操作，參數(shù)號(hào)操作部分包括井下參數(shù)、功能參數(shù)、檢測(cè)參數(shù)、地面參數(shù)等4個(gè)內(nèi)容,參數(shù)值設(shè)置部分包括初始化和參數(shù)值內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種潛油地面控制裝置，包括:殼體組件，在所述殼體組件內(nèi)設(shè)有散熱組件、顯示面板和主控板，所述主控板包括:主控單元、存儲(chǔ)單元、輸入輸出單元和啟停單元； 主控單元對(duì)多種井上信號(hào)以及井下系統(tǒng)采集的多種井下信號(hào)進(jìn)行數(shù)字量轉(zhuǎn)換并對(duì)數(shù)字量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算得出檢測(cè)值，并將該檢測(cè)值通過(guò)所述顯示面板顯示； 存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)所述主控單元的數(shù)據(jù)信息，所述主控單元與存儲(chǔ)單元之間采用模擬SPI通信或IIC通信； 輸入輸出單元是指輸入端子和輸出端子通過(guò)光耦隔離，對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行隔離輸入和隔尚輸出； 啟停單元對(duì)井下系統(tǒng)發(fā)送啟停信號(hào)，通過(guò)光耦與控制電源隔離，將開(kāi)關(guān)動(dòng)作信號(hào)隔離后送入主控單元的端口，判斷開(kāi)關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)井下系統(tǒng)啟?？刂疲? 其特征在于，所述殼體組件內(nèi)還設(shè)將三相380V交流電轉(zhuǎn)換為兩相540V直流電的功率板； 所述主控板還包括:與潛油系統(tǒng)的井下系統(tǒng)通信的數(shù)據(jù)通信單元，該數(shù)據(jù)通信單元包括CAN通信單元，所述CAN通信單元是通過(guò)主控單元與CAN通信單元之間SPI通信后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為CAN信號(hào)經(jīng)光耦隔離后，差分處理，與CAN總線連接，CAN總線與井下系統(tǒng)連接通?目。
2.如權(quán)利要求1所述的潛油地面控制裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)通信單元還包括:異步通信單元和串行數(shù)據(jù)通信單元； 異步通信單元對(duì)異步信號(hào)進(jìn)行光耦處理； 串行數(shù)據(jù)通信單元對(duì)所述異步通信單元處理后的信號(hào)進(jìn)行分差變換，所述串行數(shù)據(jù)通信單元包括 :RS485通信或RS232通信。
3.如權(quán)利要求2所述的潛油地面控制裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)單元為EEPROM單元。
4.如權(quán)利要求1所述的潛油地面控制裝置，其特征在于，所述功率板通過(guò)井上傳感器采集多種井上信號(hào)，將所述多種井上信號(hào)傳遞給主控單元。
5.如權(quán)利要求1所述的潛油地面控制裝置，其特征在于，所述功率板將兩相540V直流電輸入到潛油系統(tǒng)的井下系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求5所述的潛油地面控制裝置，其特征在于，所述功率板包括:檢測(cè)電路、繼電器單元、繼電器控制單元、整流橋、風(fēng)扇和電源開(kāi)關(guān)； 檢測(cè)電路包括:母線電壓檢測(cè)單元、母線電流檢測(cè)單元、溫度檢測(cè)單元和三相電檢測(cè)單元; 繼電器單兀包括:控制風(fēng)扇繼電器、控制母線輸出軟啟動(dòng)繼電器、控制父流上電軟啟動(dòng)繼電器、控制直流接觸器繼電器； 功率繼電器控制模塊包括:包括控制所述控制交流上電軟啟動(dòng)繼電器開(kāi)合的第一繼電器控制單元和控制所述控制母線輸出軟啟動(dòng)繼電器開(kāi)合的第二繼電器控制單元； 和控制所述控制母線輸出軟啟動(dòng)繼電器開(kāi)合的控制單元； 整流橋?qū)⑷?80V交流電轉(zhuǎn)換為兩相540V直流電； 電源開(kāi)關(guān)為所述母線電壓檢測(cè)單元和繼電器單元、主控板以及顯示面板提供電源。
7.如權(quán)利要求6所述的潛油地面控制裝置，其特征在于，所述電源開(kāi)關(guān)為主控板中的主控單元供電。
8.如權(quán)利要求1所述的潛油地面控制裝置，其特征在于，所述顯示面板與所述主控板中的主控單元連接，并根據(jù)所述主控單元計(jì)算出的檢測(cè)值，進(jìn)行指令設(shè)定和優(yōu)化參數(shù)。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的潛油地面控制裝置，其特征在于，所述多種井上信號(hào)和多種井下信號(hào)包括: 電壓信號(hào)、電流信號(hào)、功率信號(hào)、溫度信號(hào)、壓力信號(hào)及三相電信號(hào)。
【文檔編號(hào)】E21B47/008GK203660953SQ201320674740
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】劉杰, 朱海軍, 蔡一 申請(qǐng)人:浙江中科德潤(rùn)科技有限公司