一种油气井作业平台智能综合控制系统技术方案

本发明专利技术创造提供了一种油气井作业平台智能综合控制系统，包括智能控制器，以及智能控制器分别连接的人机交互模块、急停报警模块、作业模块；所述急停报警模块包括急停装置和声光报警装置；所述作业模块为多个，所述作业模块包括多套伺服电机，所述智能控制器通过控制伺服电机实现对各个作业模块的控制；每个所述作业模块还设有限位单元，所述限位单元包括限位开关，所述限位开关连接智能控制器。本发明专利技术创造所述的油气井作业平台智能综合控制系统实现了油气井作业平台的智能控制，通过智能控制器和智能现场总线的控制实现各系统模块之间的协同操作，共同完成作业平台的智能起油管和智能下油管综合作业。

An Intelligent Integrated Control System for Oil and Gas Well Operation Platform

The invention provides an intelligent integrated control system for oil and gas well operation platform, which includes intelligent controller, human-computer interaction module, emergency stop alarm module and operation module connected by intelligent controller respectively; the emergency stop alarm module includes emergency stop device and acoustooptic alarm device; the operation module is multiple, and the operation module includes multiple sets of servo motors, and the intelligence is described. The controller controls each operation module by controlling the servo motor, and each operation module is also provided with a limit unit, which includes a limit switch connected with an intelligent controller. The intelligent integrated control system of the oil and gas well operation platform created by the invention realizes the intelligent control of the oil and gas well operation platform, realizes the cooperative operation among the system modules through the control of the intelligent controller and the intelligent field bus, and jointly completes the integrated operation of the intelligent tubing and the intelligent tubing of the operation platform.

【技术实现步骤摘要】
一种油气井作业平台智能综合控制系统
本专利技术创造属于油气井设备
，尤其是涉及一种油气井作业平台智能综合控制系统。
技术介绍
油气井在作业过程中需要用到多种设备，按照性能和用途可分为：动力设备、起下设备、绞车、井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、转盘、泥浆泵等。常规作业设备均为车载式，采用专用底盘(少数额定载荷600KN以下的小吨位修井机也采用通用二类底盘)，满足前后桥驱动形式，液压助力转向，行驶和作业共用一套动力系统，多采用车台柴油机+液力机械传动箱。目前作业平台的设备间大多进行独立作业，智能化程度较低，不仅设备间的工作衔接不流畅，工作效率低，并且需要的工作人员较多，对工作人员的经验也有严格要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种油气井作业平台智能综合控制系统，以解决现有的油气井作业平台智能化程度低，浪费人力物力，并且工作效率低的情况。为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种油气井作业平台智能综合控制系统，包括智能控制器，以及智能控制器分别连接的人机交互模块、急停报警模块、作业模块；所述急停报警模块包括急停装置和声光报警装置；所述作业模块为多个，所述作业模块包括多套伺服电机，所述智能控制器通过控制伺服电机实现对各个作业模块的控制；每个所述作业模块还设有限位单元，所述限位单元包括限位开关，所述限位开关连接智能控制器，通过限位开关向智能控制器反馈对应的作业模块的限位信号。进一步的，所述人机交互模块为手持操作面板，所述手持操作面板通过无线通讯装置连接智能控制器。进一步的，所述限位单元还包括力矩检测装置，所述力矩检测装置用于检测对应的作业模块的力矩，所述力矩检测装置连接智能控制器，通过力矩检测装置向智能控制器传送对应的作业模块的力矩信号。进一步的，每个所述作业模块还设有位置检测单元，所述位置检测单元为伺服电机，通过伺服电机向智能控制器传送对应的作业模块的位移量信息。进一步的，所述作业模块包括平台移动模块，所述平台移动模块包括用于支撑平台的支腿，所述支腿为四个，设置在平台两侧，每个所述支腿包括多个伺服电机，所述智能控制器通过控制伺服电机实现对支腿的移动控制，进而实现平台的移动。进一步的，所述作业模块包括桅杆翻转伸缩模块，桅杆设置在平台上，所述桅杆对应设有双联电机，所述双联电机连接智能控制器，通过控制双联电机实现桅杆的伸缩和翻转。进一步的，所述作业模块还包括悬臂吊模块；所述悬臂吊模块包括悬臂吊和伺服电机、电动葫芦，所述悬臂吊安装在桅杆上，伺服电机连接智能控制器，通过伺服电机控制悬臂吊的伸缩，所述电动葫芦安装在悬臂吊上，通过电动葫芦进行吊装作用；所述悬臂吊模块用于配合展开油管盒、以及对井口装置的吊装。进一步的，所述作业模块还包括油管盒模块，所述油管盒模块包括两个安装在平台上的油管盒，所述油管盒通过手动或者配合悬臂吊进行展开或者竖起。进一步的，所述作业模块还包括油管起下模块和油管抓取摆放模块，所述油管起下模块包括卷扬机、以及设置在桅杆上的顶部驱动装置，所述卷扬机和顶部驱动装置都连接智能控制器，通过卷扬机实现油管的上下移动，通过所述顶部驱动装置完成油管的上扣、起吊、卸扣作业；所述油管抓取摆放模块包括设置在桅杆上的第一机械手臂和设置在油管盒上的第二机械手臂；所述第一机械手臂和第二机械手臂都连接智能控制器，通过所述第一机械手臂完成油管的抓取作业，通过第二机械手臂完成油管的摆放作业。进一步的，所述作业模块包括井口作业模块、水龙头作业模块、工程方作业模块，所述井口作业模块包括夹紧电机和装卸电机，所述夹紧电机和装卸电机都连接智能控制器，通过所述夹紧电机完成油管的夹紧作业，通过装卸电机完成油管的上卸工作；所述水龙头作业模块用于完成油井的循环清洗作业；所述工程房作业模块用于完成工程房的展开作业。相对于现有技术，本专利技术创造所述的油气井作业平台智能综合控制系统具有以下优势：(1)本专利技术创造所述的油气井作业平台智能综合控制系统实现了油气井作业平台的智能控制，通过智能控制器和智能现场总线的控制实现各系统模块之间的协同操作，共同完成作业平台的智能起油管和智能下油管综合作业。(2)本专利技术创造所述的油气井作业平台智能综合控制系统设置了急停报警模块和力矩检测装置，有效的保证整个工作安全、稳定的进行，提高了工作人员施工的安全系数。附图说明构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：图1为本专利技术创造实施例所述的油气井作业平台智能综合控制系统原理示意图；图2为本专利技术创造实施例所述的油气井作业平台整体结构图；图3为本专利技术创造实施例所述的油气井平台作业流程图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。如图1所示，一种油气井作业平台智能综合控制系统，包括智能控制器，以及智能控制器分别连接的人机交互模块、急停报警模块、作业模块；所述急停报警模块包括急停装置和声光报警装置；当系统发出严重故障问题警报时，若不能利用智能控制器按键及时停止平台的作业时，可以通过急停装置，紧急停止各作业指令执行或直接切断整个系统电源，立即停止作业，避免碰撞损坏或人员受伤等严重事故的发生。智能油气井综合作业平台，利用工业智能控制器、智能现场总线，对47套电机进行精确协同伺服控制，实现各个伺服电机的转动及移动位置或伸缩位置控制，可以驱动平台上9个作业模块的协同工作，并开展相应的油气井维护作业。根据各个伺服电机运动状态，并控制相应位置和速度指令信号，计算出各作业模块的作业状态并控制各模块的动作，保证按照预定的作业方式操作；当模块到达作业要求的位置或完成作业任务时，各电机速度逐渐降低并减少到零，作业模块停止或复位停。智能控制器根据各模块作业功能要求，完成逻辑编程和智能控制，并通过智能总线，检测个电机的运动状态和报警状态，及时控制各模块作业和保护作业平台。作业过程中，需要及时检测各电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气井作业平台智能综合控制系统，其特征在于：包括智能控制器，以及智能控制器分别连接的人机交互模块、急停报警模块、作业模块；所述急停报警模块包括急停装置和声光报警装置；所述作业模块为多个，所述作业模块包括多套伺服电机，所述智能控制器通过控制伺服电机实现对各个作业模块的控制；每个所述作业模块还设有限位单元，所述限位单元包括限位开关，所述限位开关连接智能控制器，通过限位开关向智能控制器反馈对应的作业模块的限位信号。

【技术特征摘要】
1.一种油气井作业平台智能综合控制系统，其特征在于：包括智能控制器，以及智能控制器分别连接的人机交互模块、急停报警模块、作业模块；所述急停报警模块包括急停装置和声光报警装置；所述作业模块为多个，所述作业模块包括多套伺服电机，所述智能控制器通过控制伺服电机实现对各个作业模块的控制；每个所述作业模块还设有限位单元，所述限位单元包括限位开关，所述限位开关连接智能控制器，通过限位开关向智能控制器反馈对应的作业模块的限位信号。2.根据权利要求1所述的油气井作业平台智能综合控制系统，其特征在于：所述人机交互模块为手持操作面板，所述手持操作面板通过无线通讯装置连接智能控制器。3.根据权利要求1所述的油气井作业平台智能综合控制系统，其特征在于：所述限位单元还包括力矩检测装置，所述力矩检测装置用于检测对应的作业模块的力矩，所述力矩检测装置连接智能控制器，通过力矩检测装置向智能控制器传送对应的作业模块的力矩信号。4.根据权利要求1所述的油气井作业平台智能综合控制系统，其特征在于：每个所述作业模块还设有位置检测单元，所述位置检测单元为伺服电机，通过伺服电机向智能控制器传送对应的作业模块的位移量信息。5.根据权利要求1所述的油气井作业平台智能综合控制系统，其特征在于：所述作业模块包括平台移动模块，所述平台移动模块包括用于支撑平台的支腿，所述支腿为四个，设置在平台两侧，每个所述支腿包括多个伺服电机，所述智能控制器通过控制伺服电机实现对支腿的移动控制，进而实现平台的移动。6.根据权利要求1所述的油气井作业平台智能综合控制系统，其特征在于：所述作业模块包括桅杆翻转伸缩模块，桅杆设置在平台上，所述桅杆对应设有双联电机，所述双联电机连接智能控制器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：白明垠，曾庆斗，孙河生，李昕昂，王本龙，郑博华，庞罕，李召，
申请(专利权)人：惠博普环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12