[實用新型]壓裂機組控制系統

有效

• 申請號: 201320038661.4
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN203038091U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 趙崇勝;鄧果;韓淳;李楊
• 申請（專利權）人: 成都宏天電傳工程有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本實用新型涉及一種壓裂機組控制系統。

背景技術

壓裂機組主要由壓裂泵車、混砂車、儀表車、管匯車及輔助設備組成。

目前，壓裂機組的總裝機功率在7457?kW以下，控制方式主要采用遠程模擬控制，通過儀表車實現對壓裂泵車的集中操作。混砂車在本車上進行操作，施工參數通過連接電纜在儀表車內進行顯示和記錄。

儀表車是整套機組的控制中心，它由底盤車廂、控制系統、數據采集系統、顯示分析系統和電源系統等組成。儀表車的性能以及發展主要體現在控制方式和控制軟件上。傳統的儀表車控制方案是：

(1)施工中的每臺壓裂泵車通過多芯連接電纜將控制和顯示信號傳輸到儀表車，通過設在儀表車內的集中控制面板來啟動和控制各壓裂泵車，包括：油門、擋位的變換、壓力和排量顯示、超壓復位等。

(2)混砂車和管匯車信號通過連接電纜傳送到儀表車，通過數據采集板和監測顯示軟件，顯示工作參數，包括：密度、排量、各種添加劑用量和壓力等，在儀表車內不能控制混砂車的各執行機構。這種方式操作簡單，用戶使用具有一定的基礎。由于連接電纜多，系統需要經常維護，采用模擬和數字兩種信號傳輸方式不能實現整套設備的自動控制，信號接口和數據采集軟件各家公司都采用不同的形式，很難實現數據共享。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供著一種能實現壓裂機組的分散控制、能對壓裂泵車和混砂車進行集中操作，能在壓裂儀表車上對壓裂泵車和混砂車的作業數據進行設置和修改；布線更簡單、開放性更好、可靠性高、價格便宜、配置靈活的壓裂機組控制系統。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：壓裂機組控制系統，它包括混砂車、壓裂儀表車和多臺壓裂泵車，壓裂儀表車包括壓裂泵車PLC控制系統和混砂車PLC控制系統，每臺壓裂泵車包括泵車現場執行單元和泵車微處理器，混砂車包括混砂車現場執行單元和混砂車微處理器，泵車現場執行單元和混砂車現場執行單元均設有數據采集裝置，壓裂泵車的數據采集裝置輸出與泵車微處理器相連，混砂車的數據采集裝置輸出與混砂車微處理器相連；泵車現場執行單元通過現場總線與泵車微處理器連接，泵車微處理器分別通過現場總線與壓裂泵車PLC控制系統相連，混砂車現場執行單元通過現場總線與混砂車微處理器連接，混砂車微處理器通過現場總線與混砂車PLC控制系統相連。

壓裂儀表車還包括人機界面HMI，人機界面HMI分別與泵車PLC控制系統和混砂車PLC控制系統連接。

壓裂儀表車還通過網絡通信與遠程監控中心進行數據交互。

本實用新型的優點在于：

1、能實現壓裂機組的分散控制、能對壓裂泵車和混砂車進行集中操作，能在壓裂儀表車上對壓裂泵車和混砂車的作業數據進行設置和修改。

2、采用分布式控制系統結合現場總線技術可使布線更簡單、開放性更好，對于控制相對集中的地方能夠節省大量的電纜，分布式控制系統結合PLC控制技術，可靠性高、價格便宜、配置靈活。

3、壓裂儀表車通過網絡通信與遠程監控中心進行數據交互，將壓裂機組的工作數據傳輸到遠程監控中心，對壓裂機組設備的狀態及故障，物資消耗等進行遠程監控和診斷，方便總部實時了解施工現場的情況。

4、遠程監控中心能存儲一段時間內壓裂機組設備的狀態數據，并根據這些狀態數據，統計分析各個機組的整機和部件的故障和故障特點，對產品的檢修和開發進行實時決斷，降低了風險。

如圖說明

圖1為本實用新型的系統結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本實用新型的技術方案，但本實用新型所保護的內容不局限于以下所述。

如圖1所示，壓裂機組控制系統，它包括混砂車、壓裂儀表車和多臺壓裂泵車，壓裂儀表車包括壓裂泵車PLC控制系統和混砂車PLC控制系統，每臺壓裂泵車包括泵車現場執行單元和泵車微處理器，混砂車包括混砂車現場執行單元和混砂車微處理器，泵車現場執行單元和混砂車現場執行單元均設有數據采集裝置，壓裂泵車的數據采集裝置輸出與泵車微處理器相連，混砂車的數據采集裝置輸出與混砂車微處理器相連；泵車現場執行單元通過現場總線與泵車微處理器連接，泵車微處理器分別通過現場總線與壓裂泵車PLC控制系統相連，混砂車現場執行單元通過現場總線與混砂車微處理器連接，混砂車微處理器通過現場總線與混砂車PLC控制系統相連。

壓裂儀表車還包括人機界面HMI，人機界面HMI分別與泵車PLC控制系統和混砂車PLC控制系統連接。

壓裂儀表車還通過網絡通信與遠程監控中心進行數據交互。

采用分布式控制系統，對壓裂機組進行分散控制，在壓裂儀表車上進行集中操作，對壓裂泵車和混砂車的狀態參數進行設置和修改。?