本實(shí)用新型涉及油井回?cái)D控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種回?cái)D盤控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在避臺風(fēng)或維修時，海上石油平臺需要將柴油回?cái)D到油井中，以平衡油井中井下閥的上下游壓力，并防止原油凝固，保證再次開井時油井正常生產(chǎn)。柴油回?cái)D需要設(shè)定回?cái)D量，并通過控制管線閥對加注動作進(jìn)行控制。

請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的回?cái)D盤控制系統(tǒng)的原理示意圖。

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，柴油回?cái)D控制是用智能儀表1＇實(shí)現(xiàn)的，每口油井對應(yīng)一套智能儀表1＇和手動按鈕控制閥2＇，每口油井的流量傳感器3＇將流量信號傳遞給智能儀表1＇，智能儀表1＇對回?cái)D的流量進(jìn)行累計(jì)，手動按鈕控制閥2＇用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)4＇，進(jìn)而控制加注動作，這種方式需要在智能儀表1＇處配置人員值守，以便在觀察到智能儀表1＇的累計(jì)量達(dá)到所設(shè)定的回?cái)D量時，作用于手動按鈕控制閥2＇，停止進(jìn)行回?cái)D。

可見，上述現(xiàn)有技術(shù)中，沒有注入完成提示，如果不能及時停泵，容易造成管線憋壓；并且，這種回?cái)D控制方式效率較低，由于油井較多，操作不方便，油井回?cái)D時間長，嚴(yán)重影響撤臺準(zhǔn)備時間。

因此，如何設(shè)計(jì)一種回?cái)D盤控制系統(tǒng)，以提高效率，減輕工作強(qiáng)度，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種回?cái)D盤控制系統(tǒng)，能夠提高回?cái)D的工作效率，降低工作強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)回?cái)D的自動控制。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種回?cái)D盤控制系統(tǒng)，包括用于檢測回?cái)D時各油井瞬時流量的流量傳感器以及控制各油井加注動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，還包括控制器和與所述控制器信號連接的操作部，所述流量傳感器和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過信號轉(zhuǎn)換件與所述控制器信號連接，所述控制器具有存儲單元，用于存儲各油井回?cái)D時的累計(jì)流量以及所需的設(shè)定流量，所述操作部設(shè)有用于顯示所述瞬時流量、所述累計(jì)流量和所述設(shè)定流量的顯示單元，以及向所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送動作信號的操作單元。

本實(shí)用新型的回?cái)D盤控制系統(tǒng)，包括控制器和操作部，其中，控制器的存儲單元存儲有各油井所需加注柴油的設(shè)定流量并能夠?qū)財(cái)D柴油的加注量進(jìn)行累計(jì)存儲，以儲存累計(jì)流量，流量傳感器將各油井加注的瞬時流量傳遞給控制器，進(jìn)而通過控制器傳遞至操作部，由操作部的顯示單元對瞬時流量、累計(jì)流量和設(shè)定流量進(jìn)行實(shí)時顯示，操作者可以及時有效地通過操作部查看回?cái)D柴油的加注情況，無需人工監(jiān)測，降低了人力成本。

同時，操作部設(shè)有可以向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送動作信號的操作單元，該操作單元能夠根據(jù)累計(jì)流量和設(shè)定流量的關(guān)系對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，進(jìn)而啟閉回?cái)D程序，使得回?cái)D柴油達(dá)到設(shè)定流量時及時停止加注，避免因停止加注不及時導(dǎo)致的管線憋壓。

并且，操作部的操作單元能夠?qū)?zhí)行機(jī)構(gòu)統(tǒng)一發(fā)送信號，通過該執(zhí)行機(jī)構(gòu)對各油井的加注動作進(jìn)行統(tǒng)一控制，有效提高了操作便捷性以及操作效率，降低了油井回?cái)D時間，方便避臺時的撤臺作業(yè)。

可選地，所述控制器還設(shè)有與所述存儲單元和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號連接的自動控制單元，以便在所述累計(jì)流量達(dá)到所述設(shè)定流量時，控制所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動停止加注。

可選地，還包括模擬信號輸入模塊，作為用于實(shí)現(xiàn)所述流量傳感器和所述控制器信號連接的所述信號轉(zhuǎn)換件。

可選地，還包括繼電器輸出模塊，作為用于實(shí)現(xiàn)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)和所述控制器信號連接的所述信號轉(zhuǎn)換件。

可選地，所述操作部還包括手動操作件，用于單獨(dú)啟動其中一個或多個所述油井的加注，并在所述累計(jì)流量達(dá)到所述設(shè)定流量時，手動停止相應(yīng)所述油井的加注。

可選地，所述操作部為觸摸屏和/或上位機(jī)。

可選地，所述觸摸屏和/或所述上位機(jī)具有斷線報(bào)警器。

可選地，所述觸摸屏和/或所述上位機(jī)具有用于提示加注完成的警示器。

可選地，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為具有啟閉工作位的開關(guān)閥。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的回?cái)D盤控制系統(tǒng)的原理示意圖；

圖2為本實(shí)用新型所提供回?cái)D盤控制系統(tǒng)在一種實(shí)施方式中原理示意圖；

圖3為圖2所示回?cái)D盤控制系統(tǒng)中模擬信號輸入模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用原理示意圖。

圖1中：

智能儀表1＇、手動按鈕控制閥2＇、流量傳感器3＇、執(zhí)行機(jī)構(gòu)4＇；

圖2-3中：

流量傳感器1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)2、控制器3、模擬信號輸入模塊4、繼電器輸出模塊5、觸摸屏6、上位機(jī)7。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供了一種回?cái)D盤控制系統(tǒng)，能夠提高回?cái)D的工作效率，降低工作強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)回?cái)D的自動控制。

以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型進(jìn)行具體介紹，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員準(zhǔn)確理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案。

本文中所述的信號連接是指，以有線或者無線連接實(shí)現(xiàn)信號傳遞的一種連接方式。

如圖2和圖3所示，本實(shí)用新型提供了一種回?cái)D盤控制系統(tǒng)，包括控制器3、流量傳感器1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)2和操作部，流量傳感器1與各油井一一對應(yīng)設(shè)置，用于檢測回?cái)D時各油井所加注柴油的瞬時流量；執(zhí)行機(jī)構(gòu)2用于對回?cái)D時各油井的加注動作進(jìn)行控制，可以為具有啟閉工作位的開關(guān)閥，以開啟或者停止加注動作；控制器3可以包括存儲單元，用于儲存回?cái)D時各油井所需加注柴油的設(shè)定流量，還能夠?qū)財(cái)D時各油井的加注量進(jìn)行累計(jì)存儲，作為回?cái)D時各油井所加注柴油的累計(jì)流量進(jìn)行儲存；操作部與控制器3信號連接，包括顯示單元和操作單元，其中，顯示單元用于顯示回?cái)D時各油井的瞬時流量、累計(jì)流量和設(shè)定流量，操作單元用于向執(zhí)行機(jī)構(gòu)2發(fā)送動作信號，以通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)2對各油井的加注動作進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)回?cái)D時柴油加注的及時有效控制。

流量傳感器1和執(zhí)行機(jī)構(gòu)2可以通過信號轉(zhuǎn)換件與控制器3信號連接，此時，流量傳感器1可以將回?cái)D柴油的瞬時流量實(shí)時傳遞給控制器3，通過控制器3的存儲單元進(jìn)行儲存，便于存儲單元根據(jù)該瞬時流量獲取各油井的累計(jì)流量，并將累計(jì)流量進(jìn)行儲存，以用于與設(shè)定流量進(jìn)行比較；控制器3可以根據(jù)累計(jì)流量和設(shè)定流量的關(guān)系，為各油井配置合適的回?cái)D柴油加注動作，進(jìn)而將相應(yīng)的動作信號通過操作單元發(fā)送至各油井的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2，使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)2執(zhí)行相應(yīng)的動作，及時有效地對各油井的回?cái)D柴油加注動作進(jìn)行控制。

所謂回?cái)D是指，海上石油平臺在避臺風(fēng)或維修時，將柴油回?cái)D到油井中，以平衡油井井下閥的上下游壓力，防止原油凝固。回?cái)D盤即為將柴油回?cái)D到油井中時所采用的盤狀設(shè)備。

所述瞬時流量是指加注時，回?cái)D柴油單位時間內(nèi)的流量；所述累計(jì)流量是指，各油井內(nèi)已經(jīng)加注的回?cái)D柴油的量；所述設(shè)定流量是指，各油井為滿足平衡井下閥上下游壓力所需要加注回?cái)D柴油的量。

本申請的回?cái)D盤控制系統(tǒng)，設(shè)有控制器3和操作部，其中，控制器3與用于檢測各油井回?cái)D柴油的瞬時流量的流量傳感器1信號連接，流量傳感器1可以將瞬時流量實(shí)時傳遞給控制器3，控制器3可以根據(jù)瞬時流量獲取累計(jì)流量，并可以通過顯示單元將瞬時流量、累計(jì)流量和設(shè)定流量進(jìn)行顯示，以便于對各油井回?cái)D柴油的加注情況進(jìn)行實(shí)時有效的監(jiān)控，無需專門配置人員進(jìn)行監(jiān)控，使用者可以經(jīng)由操作部及時有效地掌握加注情況，降低了工作強(qiáng)度和人力成本。

并且，控制器3還可以根據(jù)累計(jì)流量和設(shè)定流量的關(guān)系，然后將這種關(guān)系發(fā)送至操作單元，使得操作單元向執(zhí)行機(jī)構(gòu)2發(fā)送相應(yīng)的動作信號，以便各油井的執(zhí)行機(jī)構(gòu)2進(jìn)行相應(yīng)的執(zhí)行動作。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的動作信號可以包括開始加注、停止加注等信號，還可以包括增加瞬時流量或減小瞬時流量等信號，以便于執(zhí)行機(jī)構(gòu)2根據(jù)設(shè)定流量和累計(jì)流量的關(guān)系對加注的速度進(jìn)行調(diào)整。

可見，操作部的操作單元可以直接作為操作端，然后通過電動控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)2進(jìn)行相應(yīng)的動作，操作者無需直接作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)2，更加省時省力；并且，執(zhí)行機(jī)構(gòu)2可以包括與各油井對應(yīng)設(shè)置的若干執(zhí)行分支，當(dāng)接收到動作信號時，可以同時對多個油井的加注動作進(jìn)行控制，無需對各油井的加注動作進(jìn)行依次控制，在較大程度上提高了操作效率，在整體上節(jié)省了回?cái)D柴油加注所需的時間，進(jìn)而能夠更加方便的躲避臺風(fēng)，更好地完成撤臺作業(yè)。

其中，控制器3還可以設(shè)有自動控制單元，該自動控制單元與存儲單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)2均信號連接，存儲單元將各油井的累計(jì)流量和設(shè)定流量發(fā)送給自動控制單元，自動控制單元對各油井的累計(jì)流量和設(shè)定流量進(jìn)行比較，當(dāng)累計(jì)流量達(dá)到設(shè)定流量時，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)2發(fā)送停止加注的動作信號，以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)2自動停止對相應(yīng)油井的加注動作。

在一種具體實(shí)施例中，采用自動方式對回?cái)D柴油的加注進(jìn)行控制時，可以對各油井進(jìn)行同步控制，即選擇打開所有油井的自動加注程序，對各油井進(jìn)行同步加注，然后當(dāng)自動注入各油井的累計(jì)流量均達(dá)到設(shè)定流量時，通過自動控制單元控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)2自動停止對所有油井的加注，以關(guān)閉自動加注程序。

或者，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)需要選擇需要進(jìn)行自動加注操作的某個或者某幾個油井，然后通過自動控制單元實(shí)現(xiàn)對所選中油井的自動加注控制。

具體地，本實(shí)用新型可以設(shè)置模擬信號輸入模塊4，以作為實(shí)現(xiàn)流量傳感器1與控制器3信號連接的信號轉(zhuǎn)換件，將流量傳感器1的流量信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，傳遞至控制器3的存儲單元。

本實(shí)用新型還可以設(shè)置繼電器輸出模塊5，以作為實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)2與控制器3信號連接的信號轉(zhuǎn)換件，將控制器3發(fā)出的控制信號傳遞至繼電器輸出模塊5，經(jīng)繼電器輸出模塊5轉(zhuǎn)換為可被執(zhí)行機(jī)構(gòu)2執(zhí)行的信號，進(jìn)而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)2動作。

操作部可以實(shí)現(xiàn)與控制器3的信號交互傳遞，一方面，控制器3將所其所存儲的瞬時流量、累計(jì)流量和設(shè)定流量傳遞給操作部的顯示單元，顯示單元提取這些數(shù)據(jù)信號進(jìn)行顯示；另一方面，操作部將操作信號傳遞給控制器3，通過控制器3將動作信號傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)2，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)2進(jìn)行相應(yīng)的動作。

相應(yīng)地，控制器3與模擬信號輸入模塊4和繼電器輸出模塊5的連接為單向連接，即信號由模擬信號輸入模塊4輸入至控制器3，控制器3將信號傳遞至繼電器輸出模塊5；同理，流量傳感器1與模擬信號輸入模塊4的連接為單向連接，信號的流動方向?yàn)橛闪髁總鞲衅?至模擬信號輸入模塊4，并且，動作信號由繼電器輸出模塊5單向輸送至執(zhí)行機(jī)構(gòu)2，如圖2和圖3所示。

也就是說，圖2和圖3中通過單向箭頭表示信號的單向流動，雙向箭頭表示信號的雙向交互流動，并通過箭頭的指向表示信號的流動方向。

在上述基礎(chǔ)上，操作部還可以包括手動操作件，該手動操作件用于單獨(dú)啟動其中一個或者多個油井的加注程序，并在所啟動油井的累計(jì)流量達(dá)到設(shè)定流量時，手動停止相應(yīng)油井的加注。

可見，本實(shí)用新型還可以具有手動操作模式，可以手動選擇需要加注的油井，然后啟動對所選中油井的加注程序，當(dāng)注入量達(dá)到設(shè)定流量時，即可手動停止加注。這種手動操作模式有其適用于對單個油井加注的單獨(dú)控制，從而方便油井的維護(hù)作業(yè)。

手動操作件具體可以為手動操作桿或者操作手柄等結(jié)構(gòu)形式，可以連接在各油井在加注回?cái)D柴油時所采用的管線上，用于控制管線的通斷以及流通量，具體可以與各油井一一對應(yīng)設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)單個油井加注的單獨(dú)控制。

在具體的實(shí)施例中，操作部具體可以為觸摸屏6，該觸摸屏6具體可以通過以太網(wǎng)與控制器3連接，該觸摸屏6包括顯示單元和操作單元，不僅可以顯示瞬時流量、累計(jì)流量和設(shè)定流量，還可以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)2動作。

操作部具體還可以為上位機(jī)7，該上位機(jī)7也可以通過以太網(wǎng)與控制器3連接，并包括上述的顯示單元和操作單元，能夠?qū)崿F(xiàn)與顯示屏相同的功能。

顯示單元可以為一個或者若干顯示屏，具體可以為每個油井設(shè)置一個顯示畫面，以一個顯示屏上可以顯示2～4個畫面為例，則根據(jù)油井的個數(shù)，可以設(shè)置若干個顯示屏。

操作單元可以為觸摸屏6的觸控單元，也可以為上位機(jī)7的處理器。

控制器3具體可以為PLC控制器，并可以通過I/O總線與模擬信號輸入模塊4和繼電器輸出模塊5連接。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要操作部的具體形式，也可以同時設(shè)置顯示屏和上位機(jī)7，便于使用者根據(jù)需要選擇合適的操作形式。

不管操作部的結(jié)構(gòu)形式，本實(shí)用新型均可以設(shè)置斷線報(bào)警器，具體可以設(shè)于觸摸屏6和/或上位機(jī)7，以便在斷線時發(fā)出報(bào)警信號，保證回?cái)D盤控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

本實(shí)用新型還可以包括警示器，用于提示加注完成，在加注完成后發(fā)出報(bào)警信號，以提醒操作者及時控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)2停止加注動作。

報(bào)警信號的形式多樣，具體可以為聲音報(bào)警信號、光電報(bào)警信號，還可以為聲光電相結(jié)合的信號。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的結(jié)構(gòu)形式也可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，如執(zhí)行機(jī)構(gòu)2具體可以為開關(guān)閥，具有開啟和關(guān)閉兩個工作位，還可以具有調(diào)節(jié)開啟程度的結(jié)構(gòu)，以改變閥口開度，控制流速。

另外，本實(shí)用新型的回?cái)D盤控制系統(tǒng)，僅對控制系統(tǒng)進(jìn)行了說明，回?cái)D所需的具體結(jié)構(gòu)請參照現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。

以上對本實(shí)用新型所提供回?cái)D盤控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。