一种深海分布式采油控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及采油控制系统技术领域，具体公开一种深海分布式采油控制系统，包括水上中央控制计算机和水下主控板，所述水上中央控制计算机和水下主控板通过光纤通讯板或通讯调制解调器通讯；所述水下主控板包括现场可编程集成电路FPGA，数字信号处理器DSP，将数据缓存板、以太网卡板及PROFIBUS总线耦合器集成化的主控卡；所述水上中央控制计算机通过继电器板连接AC‑DC电源模块、报警装置，所述AC‑DC电源模块与水上光纤通讯板或水上调制解调器连接；所述水下主控板连接有40路驱动阀、模拟采集板、串口通讯板、电源板、电源整流板。本实用新型专利技术的优点是，便于系统的扩展，数据处理速度快，主控板高度集成，安装简便，通讯距离远。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及采油控制系统
，特别是指一种深海分布式采油控制系统。
技术介绍
深海分布式采油控制系统应用于石油工业，主要用于悬挂下入井中的油管柱，密封油套管的环形空间，控制和调节油井生产，其可靠性和稳定性在日常工作有着异常的重要性。原有的深海分布式采油控制系统中：水下主控板采用单板电脑CM-420，其工作需结合数据缓存板、以太网板以及PROFIBUS总线耦合器，主要功能是处理来自水面的控制指令，以及水下传感器提供的各种数据，并与水面控制系统通讯；数据采集板、电磁阀板以及串口通讯板均采用日立单片机来实现其功能，单片机型号为HD6413003；水上中央处理计算机与水下主控板之间采用调制解调板进行通讯。存在以下问题：现有深海分布式采油控制系统技术为国外垄断；CM420运行速率慢，实时性差，且已停产；日立HD6413003单片机已停产；调制解调板通讯距离，只能达到3000m；安装结构复杂。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种深海分布式采油控制系统，便于系统的扩展，数据处理速度快，主控板高度集成，安装简便，通讯距离远。为了实现上述目的，本技术采用了以下的技术方案：一种深海分布式采油控制系统，包括水上中央控制计算机和水下主控板，所述水上中央控制计算机和水下主控板通过水上光纤通讯板及水下光纤通讯板通讯。其中，所述水下主控板包括现场可编程集成电路FPGA，数字信号处理器DSP，将数据缓存板、以太网卡板及PROFIBUS总线耦合器集成化的主控卡。其中，所述水上中央控制计算机通过继电器板连接AC-DC电源模块、报警装置，所述AC-DC电源模块与水上光纤通讯板或水上调制解调器连接。其中，所述水下主控板连接有40路驱动阀、模拟采集板、串口通讯板、电源板、电源整流板。其中，所述40路驱动阀与电磁阀连接，所述模拟采集板和串口通讯板与传感器连接。其中，所述电源板通过电源整流板与电源连接，所述40路驱动阀、模拟采集板、串口通讯板均与电源板连接。其中，所述水上中央控制计算机和水下主控板通过水上调制解调器及水下调制解调器通讯。其中，所述水下主控板通过CAN总线与40路驱动阀、模拟采集板、串口通讯板连接，通过RS485总线与电源板、电源整流板连接。其中，所述水下光纤通讯板或水下调制解调器通过RS485总线与水下主控板通讯，所述水上中央控制计算机通过RS485总线与水上光纤通讯板及水下光纤通讯板通讯。本技术的有益效果在于：模块化设计，便于系统后期的维护和系统升级；分布式网络结构，便于系统的扩展；FPGA+DSP架构的水下主控板，提高了数据的处理速度，保证了系统的实时性；水下主控板高度集成，集成数据缓存板、以太网卡板及PROFIBUS总线耦合器的所有功能，省了系统的安装空间，增强了系统的稳定性；采取光纤通讯和调制解调两种通讯方式，调制解调通讯距离为3km，光纤通讯距离长达10km，方便用户根据现场环境进行选择。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对-实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的系统框架结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示的一种深海分布式采油控制系统，包括水上中央控制计算机和水下主控板，所述水上中央控制计算机和水下主控板通过水上光纤通讯板及水下光纤通讯板通讯，采用光纤通讯板进行通讯，通讯距离可达10km。所述水上中央控制计算机和水下主控板通过水上调制解调器及水下调制解调器通讯，采用调制解调通讯，通讯距离可达3km。所述水下主控板包括现场可编程集成电路FPGA，数字信号处理器DSP，将数据缓存板、以太网卡板及PROFIBUS总线耦合器集成化的主控卡。FPGA实现系统的实时性，接收的数据从FPGA传输到DSP，经DSP运算处理后再传输到FPGA，省了系统的安装空间，增强了系统的稳定性。所述水上中央控制计算机通过继电器板连接AC-DC电源模块、报警装置，所述AC-DC电源模块与水上光纤通讯板或水上调制解调器连接。所述水下主控板连接有40路驱动阀、模拟采集板、串口通讯板、电源板、电源整流板；所述40路驱动阀与电磁阀连接，所述模拟采集板和串口通讯板与传感器连接；所述电源板通过电源整流板与电源连接，所述40路驱动阀、模拟采集板、串口通讯板均与电源板连接。所述水下主控板通过CAN总线与40路驱动阀、模拟采集板、串口通讯板连接，通过RS485总线与电源板、电源整流板连接；所述水下光纤通讯板或水下调制解调器通过RS485总线与水下主控板通讯，所述水上中央控制计算机通过RS485总线与水上光纤通讯板及水下光纤通讯板通讯。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深海分布式采油控制系统，包括水上中央控制计算机和水下主控板，其特征在于：所述水上中央控制计算机和水下主控板通过水上光纤通讯板及水下光纤通讯板通讯。

【技术特征摘要】
1.一种深海分布式采油控制系统，包括水上中央控制计算机和水下主控板，其特征在于：所述水上中央控制计算机和水下主控板通过水上光纤通讯板及水下光纤通讯板通讯。2.根据权利要求1所述的一种深海分布式采油控制系统，其特征在于：所述水下主控板包括现场可编程集成电路FPGA，数字信号处理器DSP，将数据缓存板、以太网卡板及PROFIBUS总线耦合器集成化的主控卡。3.根据权利要求1所述的一种深海分布式采油控制系统，其特征在于：所述水上中央控制计算机通过继电器板连接AC-DC电源模块、报警装置，所述AC-DC电源模块与水上光纤通讯板或水上调制解调器连接。4.根据权利要求1所述的一种深海分布式采油控制系统，其特征在于：所述水下主控板连接有40路驱动阀、模拟采集板、串口通讯板、电源板、电源整流板。5.根据权利要求4所述的一种深海分布式采油控制系统，其特征在于：所述4...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱毅，
申请(专利权)人：陕西中元电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61