深水防喷器系统的黑匣子技术方案

本发明专利技术涉及一种深水防喷器系统的黑匣子，黑匣子包括内舱、外舱和鼠笼型固定支架；内舱包括内舱壳体、内舱法兰平盖、主固态硬盘和备份固态硬盘；外舱为分体式结构包括固定外舱壳体、移动外舱壳体、外舱法兰平盖、固定外舱隔热层和移动外舱隔热层；鼠笼型固定支架包括支撑梁和圆形顶盖；支撑梁沿圆形顶盖的圆周均匀分布；支撑梁的顶端与圆形顶盖通过螺栓相连，支撑梁的底端焊接在固定外舱壳体的法兰上；圆形顶盖与移动外舱壳体通过弹簧和尼龙绳相连。本发明专利技术黑匣子内的电子元器件数量少，发热量低；可保证黑匣子内的固态硬盘在深水防喷器系统正常工作时顺利散热，在深水防喷器系统发生事故且平台倾覆时，可先经受高温再经受高压作用而不损坏。

【技术实现步骤摘要】
深水防喷器系统的黑匣子
本专利技术属于深水钻探设备安全防护领域，具体地，涉及一种深水防喷器系统的黑匣子。
技术介绍
随着海洋石油开发事业的迅速发展，现代海洋石油勘探开发的范围已经从近海、浅海逐步向远海、深海区域进军。随着作业水深的日益增加，面临的环境越来越复杂，大大提高了海洋石油钻探开发的难度。深水防喷器是海洋钻井中最重要的安全屏障，一旦失效，将引起灾难性的后果。例如，2010年4月20日，位于墨西哥湾的深水地平线号(De印waterHorizon)海洋钻井平台密西西比海底峡谷(Mississippi Canyon) 252号1-01井发生井喷爆炸，并引发大火，平台在燃烧了 36小时后，沉入了墨西哥湾，造成11人死亡，17人受伤，大面积海域受到严重污染。由于深水防喷器系统随海洋钻井平台一同沉入海中，大量关键数据随之消失，为事故原因调查带来很多困难。因此，借鉴飞机黑匣子和船用黑匣子的开发经验，研制一套深水防喷器系统的黑匣子，可实时保存防喷器系统工作中的数据与声音文件。飞机黑匣子和船用黑匣子的工作时间一般为数小时至数十个小时，黑匣子内电子元器件发热量不大；然而，深水防喷器系统的黑匣子在钻井周期内连续不停地工作数个月，在黑匣子舱体隔热层隔热作用下，电子元器件发出的热量积聚舱内无法散出，使舱内温度升高至电子元器件工作的上限温度，从而造成黑匣子无法正常工作。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种深水防喷器系统的黑匣子。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案:一种深水防喷器系统的黑匣子，包括内舱、外舱和鼠笼型固定支架；内舱，包括:内舱壳体、内舱法兰平盖、主固态硬盘和备份固态硬盘；内舱壳体为圆筒形，底端带有法兰，内舱壳体与内舱法兰平盖通过螺栓紧固连接；内舱壳体外侧的顶端安装有水下信标；内舱法兰平盖上设有两个螺纹孔，两个螺栓孔内分别安装有第一水下耐高压电接头和第二水下耐高压电接头；内舱内安装有主固态硬盘和备份固态硬盘，主固态硬盘通过四根防震弹簧固定在内舱壳体的内壁和内舱法兰平盖上，备份固态硬盘通过四根防震弹簧固定在内舱壳体的内壁和内舱法兰平盖上；主固态硬盘上安装有第一散热片，主固态硬盘与第一散热片紧密贴合在一起，备份固态硬盘上安装有第二散热片，备份固态硬盘和第二散热片紧密贴合在一起，主固态硬盘与第一水下耐高压电接头通过第三信号电缆相连；备份固态硬盘与第二水下耐高压电接头通过第四信号电缆相连；外舱为分体式结构，包括:固定外舱壳体、移动外舱壳体、外舱法兰平盖、固定外舱隔热层和移动外舱隔热层；固定外舱壳体为底端带有法兰的圆柱形壳体，固定外舱壳体的顶端带有倒钩，固定外舱壳体与外舱法兰平盖通过螺栓紧固连接；固定外舱壳体内设有固定外舱隔热层，内舱下部固化在固定外舱隔热层内；外舱法兰平盖上开有两个螺纹孔，两个螺纹孔内分别安装第一电接头和第二电接头；第一水下耐高压电接头和第二水下耐高压电接头与第一电接头和第二电接头分别通过第一信号电缆和第二信号电缆相连接；第一电接头和第二电接头外侧分别安装有第一硬盘接口电路模块和第二硬盘接口电路模块，第一硬盘接口电路模块和第二硬盘接口电路模块分别通过第一 USB数据线和第二 USB数据线与深水防喷器系统的主控站相连，主控站通过音频数据线与麦克风相连；移动外舱壳体内设有移动外舱隔热层，移动外舱隔热层内设有空腔，该空腔的形状与内舱上部的形状相同，移动外舱壳体的底端外侧均布八个棘爪，棘爪向下移动插入倒钩时，可使固定外舱壳体和移动外舱壳体固定在一起；鼠笼型固定支架，包括:十六根支撑梁和圆形顶盖；十六根支撑梁沿圆形顶盖的圆周均匀分布；支撑梁的顶端与圆形顶盖通过螺栓相连，支撑梁的底端焊接在固定外舱壳体的法兰上；圆形顶盖与移动外舱壳体通过八根弹簧和四根尼龙绳相连。相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下:将声音采集处理模块和硬盘接口电路模块外置在深水防喷器系统的黑匣子外，黑匣子内的电子元器件数量少，发热量低；黑匣子舱体为具有分体式隔热层的双层结构，可保证黑匣子内的固态硬盘在深水防喷器系统正常工作时顺利散热，在深水防喷器系统发生事故且平台倾覆时，可先经受高温再经受高压作用而不损坏。【附图说明】图1是深水防喷器系统的黑匣子结构示意图；图2是散热情况下的深水防喷器系统的黑匣子三维结构图；图3是隔热情况下的深水防喷器系统的黑匣子三维结构图；图中，1、主控站，2、音频数据线，3、麦克风，4、第一 USB数据线，5、第二 USB数据线，6、外舱法兰平盖，7、第一硬盘接口电路模块，8、第二硬盘接口电路模块，9、第一电接头，10、第二电接头，11、内舱法兰平盖，12、第一水下耐高压电接头，13、第二水下耐高压电接头，14、主固态硬盘,15、备份固态硬盘,16、第一散热片，17、第二散热片，18、固定外舱壳体,19、移动外舱壳体，20、鼠笼型固定支架，21、弹簧，22、尼龙绳，23、棘爪，24、倒钩，25、第一信号电缆，26、第二信号电缆，27、第三信号电缆，28、第四信号电缆，29、内舱壳体，30、固定外舱隔热层，31、移动外舱隔热层，32、水下信标，33、内舱，34、外舱，35、螺栓，36、支撑梁，37、圆形顶盖，38、防震弹簧。【具体实施方式】如图1所示，深水防喷器系统的黑匣子，包括内舱33、外舱34和鼠笼型固定支架20。[0021 ] 内舱33，包括:内舱壳体29、内舱法兰平盖11、主固态硬盘14和备份固态硬盘15。内舱壳体29为圆筒形，底端带有法兰，内舱壳体29与内舱法兰平盖11通过十六套螺栓35紧固连接；内舱壳体29外侧的顶端安装有水下信标32 ；内舱法兰平盖11上设有两个螺纹孔，两个螺栓孔内分别安装有第一水下耐高压电接头12和第二水下耐高压电接头13。内舱33内安装有主固态硬盘14和备份固态硬盘15,主固态硬盘14通过四根防震弹簧38固定在内舱壳体29的内壁和内舱法兰平盖11上，备份固态硬盘15也通过四根防震弹簧38固定在内舱壳体29的内壁和内舱法兰平盖11上，起到防震作用。主固态硬盘14上安装有第一散热片16，主固态硬盘14与第一散热片16紧密贴合在一起，两者之间涂抹导热硅脂；备份固态硬盘15上安装有第二散热片17，备份固态硬盘15和第二散热片17紧密贴合在一起，两者之间涂抹导热硅脂；主固态硬盘14与第一水下耐高压电接头12通过第三信号电缆27相连；备份固态硬盘15与第二水下耐高压电接头13通过第四信号电缆28相连。内舱壳体29和内舱法兰平盖11均由310S不锈钢制造，可承受30MPa外压。外舱34为分体式结构,包括:固定外舱壳体18、移动外舱壳体19、外舱法兰平盖6、固定外舱隔热层30和移动外舱隔热层31。固定外舱壳体18为底端带有法兰的圆柱形壳体，固定外舱壳体18的顶端带有倒钩24，固定外舱壳体18与外舱法兰平盖6通过螺栓紧固连接；固定外舱壳体18内设有固定外舱隔热层30，内舱33下部固化在固定外舱隔热层30内。外舱法兰平盖6上开有两个螺纹孔，两个螺纹孔内分别安装第一电接头9和第二电接头10 ;第一水下耐高压电接头12和第二水下耐高压电接头13与第一电接头9和第二电接头10分别通过第一信号电缆25和第二信号电缆26相连接。第一电接头9和第二电接头10外侧分别安装有第一硬盘接口电路模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深水防喷器系统的黑匣子，包括内舱、外舱和鼠笼型固定支架；其特征在于：内舱，包括：内舱壳体、内舱法兰平盖、主固态硬盘和备份固态硬盘；内舱壳体为圆筒形，底端带有法兰，内舱壳体与内舱法兰平盖通过螺栓紧固连接；内舱壳体外侧的顶端安装有水下信标；内舱法兰平盖上设有两个螺纹孔，两个螺栓孔内分别安装有第一水下耐高压电接头和第二水下耐高压电接头；内舱内安装有主固态硬盘和备份固态硬盘，主固态硬盘通过四根防震弹簧固定在内舱壳体的内壁和内舱法兰平盖上，备份固态硬盘通过四根防震弹簧固定在内舱壳体的内壁和内舱法兰平盖上；主固态硬盘上安装有第一散热片，主固态硬盘与第一散热片紧密贴合在一起，备份固态硬盘上安装有第二散热片，备份固态硬盘和第二散热片紧密贴合在一起，主固态硬盘与第一水下耐高压电接头通过第三信号电缆相连；备份固态硬盘与第二水下耐高压电接头通过第四信号电缆相连；外舱为分体式结构，包括：固定外舱壳体、移动外舱壳体、外舱法兰平盖、固定外舱隔热层和移动外舱隔热层；固定外舱壳体为底端带有法兰的圆柱形壳体，固定外舱壳体的顶端带有倒钩，固定外舱壳体与外舱法兰平盖通过螺栓紧固连接；固定外舱壳体内设有固定外舱隔热层，内舱下部固化在固定外舱隔热层内；外舱法兰平盖上开有两个螺纹孔，两个螺纹孔内分别安装第一电接头和第二电接头；第一水下耐高压电接头和第二水下耐高压电接头与第一电接头和第二电接头分别通过第一信号电缆和第二信号电缆相连接；第一电接头和第二电接头外侧分别安装有第一硬盘接口电路模块和第二硬盘接口电路模块，第一硬盘接口电路模块和第二硬盘接口电路模块分别通过 第一USB数据线和第二USB数据线与深水防喷器系统的主控站相连，主控站通过音频数据线与麦克风相连；移动外舱壳体内设有移动外舱隔热层，移动外舱隔热层内设有空腔，该空腔的形状与内舱上部的形状相同，移动外舱壳体的底端外侧均布八个棘爪，棘爪向下移动插入倒钩时，可使固定外舱壳体和移动外舱壳体固定在一起；鼠笼型固定支架，包括：十六根支撑梁和圆形顶盖；十六根支撑梁沿圆形顶盖的圆周均匀分布；支撑梁的顶端与圆形顶盖通过螺栓相连，支撑梁的底端焊接在固定外舱壳体的法兰上；圆形顶盖与移动外舱壳体通过八根弹簧和四根尼龙绳相连。...

【技术特征摘要】
1.一种深水防喷器系统的黑匣子，包括内舱、外舱和鼠笼型固定支架；其特征在于: 内舱，包括:内舱壳体、内舱法兰平盖、主固态硬盘和备份固态硬盘； 内舱壳体为圆筒形，底端带有法兰，内舱壳体与内舱法兰平盖通过螺栓紧固连接；内舱壳体外侧的顶端安装有水下信标；内舱法兰平盖上设有两个螺纹孔，两个螺栓孔内分别安装有第一水下耐高压电接头和第二水下耐高压电接头；内舱内安装有主固态硬盘和备份固态硬盘，主固态硬盘通过四根防震弹簧固定在内舱壳体的内壁和内舱法兰平盖上，备份固态硬盘通过四根防震弹簧固定在内舱壳体的内壁和内舱法兰平盖上；主固态硬盘上安装有第一散热片，主固态硬盘与第一散热片紧密贴合在一起，备份固态硬盘上安装有第二散热片，备份固态硬盘和第二散热片紧密贴合在一起，主固态硬盘与第一水下耐高压电接头通过第三信号电缆相连；备份固态硬盘与第二水下耐高压电接头通过第四信号电缆相连；外舱为分体式结构，包括:固定外舱壳体、移动外舱壳体、外舱法兰平盖、固定外舱隔热层和移动外舱隔热层； 固定外舱壳体为底端带有法兰的圆柱形壳体，固定外舱壳体的顶端带有倒钩，固定外舱壳体与外舱法兰平盖通过螺栓紧固连接；固定外舱壳体内设有固定外舱隔热层，内舱下部固化在固定外舱隔热层内； 外舱法兰平盖上开有两个螺纹孔，两个螺纹孔内分别安装第一电接头和第二电接头；第一水下耐高压电接头和第二水下耐高压电接头与第一电接头和第二电接头分别通过第一信号电缆和第二信号电缆相连接； 第一电接头和第二电接头外侧分别安装有第一硬盘接口电路模块和第二硬盘接口电路模块，第一硬盘接口电路模块和第二硬盘接口电路模块分别通过第一 USB数据线和第二USB数据线与深水防喷器系统的主控站相...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宝平，刘永红，许宏奇，刘增凯，陈艳东，纪仁杰，张云卫，范谦，马云鹏，展宝成，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
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