通過(guò)計(jì)算機(jī)中的分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊操作地面監(jiān)控儀，來(lái)控制井下的編碼控制器進(jìn)行級(jí)數(shù)選擇及點(diǎn)火射孔等功能。
[0030]參見(jiàn)圖2，所述的分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊包括射孔參數(shù)設(shè)定模塊、射孔指令輸出及反饋模塊、顯示模塊、通信模塊和輸入輸出模塊；所述的射孔參數(shù)設(shè)定模塊，用于根據(jù)多級(jí)射孔器的射孔器數(shù)量和射孔順序以及結(jié)合下井的深度和油層信息完成射孔的參數(shù)設(shè)定；例如第一級(jí)井深3000m，油層厚度2m，射孔彈16發(fā)等等基本信息的填寫(xiě)。所述的射孔指令輸出及反饋模塊，用于根據(jù)射孔參數(shù)生成射孔指令序列，并將射孔指令序列傳輸給地面監(jiān)控儀，地面監(jiān)控儀將相應(yīng)的指令序列傳輸給編碼控制器，在該指令的控制下起爆特定的射孔器，并輸出檢測(cè)信號(hào)以使編碼控制器檢測(cè)各級(jí)射孔器的信息，并向射孔指令輸出及反饋模塊反饋各級(jí)射孔器的狀態(tài)，以便射孔指令輸出及反饋模塊判斷各級(jí)射孔器的狀態(tài)；所述的顯示模塊，用于顯示起爆信息，實(shí)現(xiàn)了操作的可視化，界面專業(yè)，形象直觀與通用操作系統(tǒng)兼容，符合測(cè)井和完井工作流程，提高了可靠性，降低了操作的復(fù)雜程度；所述的通信模塊，用于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)接口與地面監(jiān)控儀的雙向通信；所述的輸入輸出模塊，用于與用戶的交互，用戶定義的參數(shù)，下井深度，張力等其他測(cè)井信息的輸入，還有多級(jí)射孔器對(duì)地面給定指令的反饋信息。
[0031]參見(jiàn)圖3，所述的地面監(jiān)控儀包括DSP主控芯片、編碼/解碼器和電平轉(zhuǎn)換器；所述的DSP主控芯片，用于與分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊的通信，并接收分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊發(fā)送的控制指令，并向編碼控制器發(fā)送接收到的控制指令，同時(shí)接收人工輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)串口并口轉(zhuǎn)換；所述的編碼/解碼器，用于將接收到的分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊發(fā)出的控制指令轉(zhuǎn)換為電纜傳輸?shù)拇芯幋a，同時(shí)將接收到的井下儀器發(fā)送上來(lái)的編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊能夠識(shí)別的指令；所述的電平轉(zhuǎn)換器，用于將串行編碼匹配調(diào)制到直流供電的單芯電纜上，并在接收數(shù)據(jù)的通道首先隔直流，濾波并提取有效信息，經(jīng)編解碼器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊能夠識(shí)別的指令，排除由于長(zhǎng)距離電纜傳輸，電纜容抗、阻抗及信號(hào)反射引起信號(hào)傳輸?shù)挠绊懀瑫r(shí)也避免了數(shù)據(jù)傳輸同時(shí)對(duì)井下供電的電平匹配冋題。
[0032]參見(jiàn)圖4、圖5，所述的編碼控制器由通信邏輯控制電路、抗干擾電路、電壓調(diào)整電路、交直流轉(zhuǎn)換器和點(diǎn)火控制電路組成；所述的通信邏輯控制電路包括可編程模塊、輸入輸出接口、串行通信接口、預(yù)定標(biāo)器和中央處理器，用于實(shí)現(xiàn)與地面監(jiān)控儀的雙向通信，與下級(jí)編碼控制器的連通，并對(duì)電纜傳輸信號(hào)進(jìn)行濾波、整形、解釋處理，完成信號(hào)指定動(dòng)作后，對(duì)地面進(jìn)行回碼；所述的抗干擾電路包括整流電橋電路，整流電橋電路，用于對(duì)經(jīng)由電源輸入端輸入的能量進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換，從而使無(wú)論是正常的電源輸入、或是電磁干擾、靜電放電、雜散電流等外部非安全電信號(hào)的輸入均從整流電橋電路的非接地端輸出，這些信號(hào)進(jìn)而經(jīng)過(guò)連接在其后的充電控制電路的濾波作用，從而濾除了非安全高頻干擾信號(hào)；所述的電壓調(diào)整電路一端接地，一端同時(shí)連接到中央處理器和時(shí)鐘電路，用于對(duì)從整流電橋電路接受的到的工作電源轉(zhuǎn)換為邏輯控制電路和時(shí)鐘電路所需要的電壓；時(shí)鐘電路一端接地，一端連接電壓調(diào)整電路，一端連接中央處理器，時(shí)鐘電路，用于提供處理器工作所需要的時(shí)鐘；所述的點(diǎn)火控制電路由電子開(kāi)關(guān)和點(diǎn)火器以及儲(chǔ)能電容器組成，一方面用于濾除整流電橋電路輸出的高頻信號(hào)，一方面用于在邏輯控制電路的控制下對(duì)輸出給點(diǎn)火控制裝置的能量進(jìn)行安全控制，并能可靠起爆磁電雷管和EFI雷管。
[0033]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種編碼起爆控制裝置，其特征在于，包括地面系統(tǒng)和井下系統(tǒng)，所述的地面系統(tǒng)包括地面監(jiān)控儀和含有分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊的計(jì)算機(jī)，井下系統(tǒng)包括多個(gè)裝在不同射孔器內(nèi)的編碼控制器，所述的地面監(jiān)控儀通過(guò)連接線連接到計(jì)算機(jī)上，多個(gè)編碼控制器相互串聯(lián)后通過(guò)單芯電纜與地面監(jiān)控儀的輸出端串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼起爆控制裝置，其特征在于，所述的分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊，用于設(shè)定射孔的參數(shù)，并根據(jù)設(shè)定的射孔參數(shù)生成射孔指令序列并將射孔指令序列傳輸給地面監(jiān)控儀，同時(shí)接收編碼控制器反饋的攜帶有操作結(jié)果以及作業(yè)信息的射孔信號(hào)來(lái)判斷各級(jí)射孔器的狀態(tài)，以便操作地面監(jiān)控儀； 所述的地面監(jiān)控儀，用于接收分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊發(fā)出的控制指令，并將其接收到的控制指令轉(zhuǎn)換為編碼信號(hào)加載到單芯電纜上向井下系統(tǒng)的編碼控制器發(fā)出，以便監(jiān)控井下各級(jí)射孔器狀態(tài)，并實(shí)施選發(fā)射孔動(dòng)作，同時(shí)接收井下反饋的信息編碼，編譯后送計(jì)算機(jī)分析處理； 所述的編碼控制器，用于接收地面監(jiān)控儀發(fā)出的編碼信號(hào)，并根據(jù)編碼信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的檢測(cè)及點(diǎn)火操作，同時(shí)對(duì)自身開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并把檢測(cè)結(jié)果經(jīng)編碼后發(fā)送給地面系統(tǒng)的地面監(jiān)控儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的編碼起爆控制裝置，其特征在于，所述的分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊包括射孔參數(shù)設(shè)定模塊、射孔指令輸出及反饋模塊、顯示模塊、通信模塊和輸入輸出模塊；所述的射孔參數(shù)設(shè)定模塊，用于根據(jù)多級(jí)射孔器的射孔器數(shù)量和射孔順序以及結(jié)合下井的深度和油層信息完成射孔的參數(shù)設(shè)定；所述的射孔指令輸出及反饋模塊，用于根據(jù)射孔參數(shù)生成射孔指令序列，并將射孔指令序列傳輸給地面監(jiān)控儀，地面監(jiān)控儀將相應(yīng)的指令序列傳輸給編碼控制器，在該指令的控制下起爆特定的射孔器，并輸出檢測(cè)信號(hào)以使編碼控制器檢測(cè)各級(jí)射孔器的信息，并向射孔指令輸出及反饋模塊反饋各級(jí)射孔器的狀態(tài)，以便射孔指令輸出及反饋模塊判斷各級(jí)射孔器的狀態(tài)；所述的顯示模塊，用于顯示起爆信息；所述的通信模塊，用于實(shí)現(xiàn)與地面監(jiān)控儀的雙向通信；所述的輸入輸出模塊，用于與用戶的交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的編碼起爆控制裝置，其特征在于，所述的地面監(jiān)控儀包括DSP主控芯片、編碼/解碼器和電平轉(zhuǎn)換器；所述的DSP主控芯片，用于與分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊的通信，并接收分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊發(fā)送的控制指令，并向編碼控制器發(fā)送接收到的控制指令，同時(shí)接收人工輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)串口并口轉(zhuǎn)換；所述的編碼/解碼器，用于將接收到的分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊發(fā)出的控制指令轉(zhuǎn)換為電纜傳輸?shù)拇芯幋a，同時(shí)將接收到的井下儀器發(fā)送上來(lái)的編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊能夠識(shí)別的指令；所述的電平轉(zhuǎn)換器，用于將串行編碼匹配調(diào)制到直流供電的單芯電纜上，并在接收數(shù)據(jù)的通道首先隔直流，濾波并提取有效信息，經(jīng)編解碼器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為分級(jí)射孔選發(fā)控制模塊能夠識(shí)別的指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼起爆控制裝置，其特征在于，所述的編碼控制器由通信邏輯控制電路、抗干擾電路、電壓調(diào)整電路、交直流轉(zhuǎn)換器和點(diǎn)火控制電路組成；所述的通信邏輯控制電路包括可編程模塊、輸入輸出接口、串行通信接口、預(yù)定標(biāo)器和中央處理器，用于實(shí)現(xiàn)與地面監(jiān)控儀的雙向通信，與下級(jí)編碼控制器的連通，并對(duì)電纜傳輸信號(hào)進(jìn)行濾波、整形、解釋處理，完成信號(hào)指定動(dòng)作后，對(duì)地面進(jìn)行回碼；所述的抗干擾電路包括整流電橋電路，整流電橋電路，用于對(duì)經(jīng)由電源輸入端輸入的能量進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換；所述的電壓調(diào)整電路一端接地，一端同時(shí)連接到中央處理器和時(shí)鐘電路，用于對(duì)從整流電橋電路接受的到的工作電源轉(zhuǎn)換為邏輯控制電路和時(shí)鐘電路所需要的電壓；時(shí)鐘電路一端接地，一端連接電壓調(diào)整電路，一端連接中央處理器，時(shí)鐘電路，用于提供處理器工作所需要的時(shí)鐘；所述的點(diǎn)火控制電路由電子開(kāi)關(guān)和點(diǎn)火器以及儲(chǔ)能電容器組成，一方面用于濾除整流電橋電路輸出的高頻信號(hào)，一方面用于在邏輯控制電路的控制下對(duì)輸出給點(diǎn)火控制裝置的能量進(jìn)行安全控制。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種編碼起爆控制裝置，包括地面系統(tǒng)和井下系統(tǒng)兩部分，由電纜將兩者連接。地面系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和地面監(jiān)控儀：地面監(jiān)控儀是監(jiān)控井下各級(jí)射孔器狀態(tài)并實(shí)施選發(fā)射孔的專用硬件設(shè)備，在為井下系統(tǒng)提供工作電源的基礎(chǔ)上建立可靠的通信，一方面將計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令轉(zhuǎn)換為編碼信號(hào)加載到電源線上向井下系統(tǒng)發(fā)出，另一方面接收井下反饋的信息編碼，編譯后送計(jì)算機(jī)分析處理。井下系統(tǒng)由分別裝在不同射孔器內(nèi)的編碼控制器組成。編碼控制器接收分級(jí)射孔監(jiān)控儀發(fā)出的指令信號(hào)，并執(zhí)行相應(yīng)的檢測(cè)及點(diǎn)火等操作，同時(shí)對(duì)自身開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并把檢測(cè)結(jié)果經(jīng)編碼后發(fā)送回地面系統(tǒng)，且輸出端能可靠起爆磁電雷管和EFI雷管。
【IPC分類】E21B43-1185
【公開(kāi)號(hào)】CN104563979
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510020457
【發(fā)明人】李靜芩, 王峰, 閔杰, 劉正彥, 羅興平, 章松橋, 黨有偉, 楊偉, 張虎
【申請(qǐng)人】西安物華巨能爆破器材有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月15日