[發明專利]互為冗余的石油鉆機雙司鉆集成操控終端

有效

• 申請號: 201710331159.5
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107269260B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 張鵬飛;于興軍;楊雙業;羅磊
• 申請（專利權）人: 寶雞石油機械有限責任公司;中國石油天然氣集團有限公司;中油國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;G05B19/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

本發明公開了一種互為冗余的石油鉆機雙司鉆集成操控終端，包括主司鉆操控終端、副司鉆操控終端、公共操作臺三部分；主司鉆操控終端和副司鉆操控終端兩者的機械接口及控制部分完全相同，互為冗余，互為備用，通過模式切換多位開關及后臺的控制部分實現切換；主司鉆操控終端用于絞車、頂驅、泥漿泵、貓頭、吊卡的操控；副司鉆操控終端用于貓道、鐵鉆工、排管機的操控；公共操作臺為兩個司鉆共用的操作臺，包括語音通話設備及司鉆房雨刮器控制旋鈕。本發明的系統，兩套配置完全一致的雙司鉆集成操控終端互為冗余，互為備用，大大提高了系統作業的適用性和冗錯能力。

技術領域

本發明屬于自動化控制技術領域，涉及一種互為冗余的石油鉆機雙司鉆集成操控終端。

背景技術

石油鉆機司鉆操控臺是現代石油鉆探系統中不可或缺的重要組成部分，傳統的司鉆控制臺由多個儀表盤、物理開關、按鈕、手輪、氣控閥手柄等組成，隨著司鉆操控對象的增加，需要不斷的增大操控臺的尺寸，并增加相應的控制開關和表盤，使得司鉆臺布置凌亂，后期擴展升級困難，并且各個子系統相互獨立，缺乏統一的協調和管理。因此如何優化鉆井作業任務，提高鉆井作業的靈活性和人性化顯得尤為重要。為此，有必要開發一套集成化的司鉆操控終端，適用自動化、智能化的鉆井作業，實現各設備間的協同作業，提高作業安全性和作業效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種互為冗余的石油鉆機雙司鉆集成操控終端，解決了現有技術鉆機操作分散、可靠性差、缺乏統一監管、司鉆無法按操作習慣分配任務、系統不具備冗余容錯能力的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種互為冗余的石油鉆機雙司鉆集成操控終端，包括主司鉆操控終端、副司鉆操控終端、公共操作臺三部分；

主司鉆操控終端和副司鉆操控終端兩者的機械接口及控制部分完全相同，互為冗余，互為備用，通過模式切換多位開關及后臺的控制部分實現切換；

主司鉆操控終端用于絞車、頂驅、泥漿泵、貓頭、吊卡的操控；副司鉆操控終端用于貓道、鐵鉆工、排管機的操控；公共操作臺為兩個司鉆共用的操作臺，包括語音通話設備及司鉆房雨刮器控制旋鈕。

本發明的互為冗余的石油鉆機雙司鉆集成操控終端，其特征還在于：

所述的主司鉆操控終端的外部操控設備沿座椅兩側布置，包含左側觸控式一體機、左側多點觸控式鍵盤、左側多功能手柄、模式切換多位開關、聲光報警器、一級急停按鈕和二級急停按鈕，以及右側觸控式顯示屏、右側多點觸控式鍵盤、右側多功能手柄；

主司鉆操控終端的座椅還配套有機械部分，包括在座椅下部設置有控制盒和旋轉和限位機構；在座椅兩邊設置有扶手盒支撐管架，每邊的扶手盒支撐管架上安裝有屏幕支撐架及扶手盒；屏幕支撐架上安裝有左側觸控式一體機和屏幕遮陽架；扶手盒上安裝有左側多點觸控式鍵盤、左側多功能手柄、右側多點觸控式鍵盤、右側多功能手柄及語音通話機構。

所述的控制部分結構是，左側觸控式一體機、左側多點觸控式鍵盤、左側多功能手柄、模式切換多位開關、聲光報警器、一級急停按鈕、二級急停按鈕及左扶手電源模塊一起稱為左扶手單元；左扶手電源模塊分別與左側觸控式一體機、左側多點觸控式鍵盤、左側多功能手柄、模式切換多位開關、聲光報警器、一級急停按鈕及二級急停按鈕連接；

右側觸控式顯示屏、右側多點觸控式鍵盤、右側多功能手柄、右扶手電源模塊一起稱為右扶手單元；右扶手電源模塊分別與右側觸控式顯示屏、右側多點觸控式鍵盤及右側多功能手柄連接；

還包括急停控制模塊、中央控制器、通訊模塊、控制盒電源模塊，該四個部件一起稱為控制盒單元；控制盒電源模塊分別與急停控制模塊、中央控制器和通訊模塊連接；

急停控制模塊分別與一級急停按鈕、二級急停按鈕及中央控制器相連；

中央控制器分別與左側多功能手柄、右側多功能手柄、模式切換多位開關、聲光報警器、急停控制模塊及通訊模塊連接；