BR102012002257A2

BR102012002257A2 - circuitry, power and data supply system, hydrocarbon extraction facility and method for supplying power and data to a common transmission line

Info

Publication number: BR102012002257A2
Application number: BR102012002257A
Authority: BR
Inventors: Silviu Puchianu
Original assignee: Vetco Gray Controls Ltd
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-10-01

Abstract

CONJUNTO DE CIRCUITOS, SISTEMA DE FORNECIMENTO DE ENERGIA E DADOS, INSTALAÇçO DE EXTRAÇçO DE HIDROCARBONETO E MÉTODO PARA FORNECER ENERGIA E DADOS A UMA LINHA DE TRANSMISSçO COMUM. Um sistema de fornecimento de energia e dados inclui um conjunto de circuitos para fornecer energia e dados a uma saída por meio de uma linha de transmissão comum; que compreende: uma fonte de alimentação CC; uma fonte de sinal de dados; um modulador para gerar um sinal modulado em dependência do sinal de dados; e um meio de comutação para comutar a energia CC, sendo que o meio de comutação é controlado pelo sinal modulado, de forma que o meio de comutação em uso gera um sinal CA para saída para a linha de transmissão; uma linha de transmissão para receber o sinal CA do meio de comutação, e meio para extrair os dados do sinal CA recebido da linha de transmissão.CIRCUIT ASSEMBLY, ENERGY AND DATA SUPPLY SYSTEM, HYDROCARBON EXTRACTION INSTALLATION AND METHOD FOR SUPPLYING ENERGY AND DATA TO A COMMON TRANSMISSION LINE. A power and data supply system includes a circuitry for supplying power and data to an output via a common transmission line; comprising: a DC power supply; a data signal source; a modulator for generating a modulated signal depending on the data signal; and a switching means for switching DC power, the switching means being controlled by the modulated signal, so that the switching means in use generates an AC signal for output to the transmission line; a transmission line for receiving the AC signal from the switching means, and means for extracting data from the received AC signal from the transmission line.

Description

"CONJUNTO DE CIRCUITOS, SISTEMA DE FORNECIMENTO DE ENERGIA E DADOS, INSTALAÇÃO DE EXTRAÇÃO DE HIDROCARBONETO E MÉTODO PARA FORNECER ENERGIA E DADOS A UMA LINHA DE"CIRCUIT ASSEMBLY, POWER AND DATA SUPPLY SYSTEM, HYDROCARBON EXTRACTION INSTALLATION AND METHOD FOR SUPPLYING POWER AND DATA TO A LINE OF

TRANSMISSÃO COMUM"COMMON TRANSMISSION "

Essa invenção se refere a um conjunto de circuitos para fornecerThis invention relates to a circuitry for providing

energia e dados, um sistema de fornecimento de energia e dados, método de fornecimento de energia e dados e uma instalação de extração de hidrocarboneto.energy and data, an energy and data supply system, method of energy and data supply and a hydrocarbon extraction facility.

AntecedentesBackground

Convencionalmente, a comunicação de dados entre umaConventionally, data communication between a

localização de superfície (conhecida como "topside") e uma instalação submersa, tal como um poço de extração de fluido submarino, é normalmente atingida por acoplamento dos dados de comunicação em uma linha de energia CA, dentro do cabo umbilical, alimentando energia para o sistema de controle à árvore submarina de poço. Em tais sistemas, uma forma de onda de dados analógicos é sobreposta na forma de onda de energia CA em uma extremidade do umbilical e na outra extremidade, filtros de energia e dados são usados para separar a forma de onda de energia da forma de onda de dados. Dessa forma, a quantidade de linhas dentro do umbilical pode ser reduzida, já que comunicações dedicadas e linhas de energia não são mais necessárias em vista das comunicações e linha de energia combinadas. O uso de tal comunicação em sistemas alimentação (COPs) é popular quando a distância da plataforma de controle de poço na superfície e as instalações submersas é longa (isto é, dezenas de milhas ou mais), já que a economia de cobre no umbilical e assim a redução de custos são substanciais. Há um problema, no entanto, de que os presentes sistemas usam filtros de hardware que precisam de um novo projeto para cada novo requisito de sistema de controle submarino. Além disso, esses filtros não são precisos, ocupam muito espaço por terem que lidar com muita energia e introduzem distorções, ruído e perdas de energia.Surface location (known as "topside") and a submerged facility, such as an underwater fluid extraction well, are typically achieved by coupling the communication data to an AC power line within the umbilical cable, feeding power to the subsea tree control system. In such systems, an analog data waveform is superimposed on the AC power waveform at one end of the umbilical and at the other end, energy and data filters are used to separate the energy waveform from the Dice. In this way, the number of lines within the umbilical may be reduced as dedicated communications and power lines are no longer needed in view of combined power line and communications. The use of such communication in power systems (COPs) is popular when the distance from the surface well control platform and submerged installations is long (ie tens of miles or more), as the umbilical copper economy and Thus the cost savings are substantial. There is a problem, however, that the present systems use hardware filters that need a new design for each new subsea control system requirement. In addition, these filters are not accurate, take up a lot of space because they have to deal with a lot of energy and introduce distortions, noise and power losses.

Como técnica anterior, podem ser mencionados US 4398178, WO 00/46923, EP 2104240, GB 2441811, W02004/028064, US4173714, EP0463341, por exemplo.As prior art, US 4398178, WO 00/46923, EP 2104240, GB 2441811, WO2004 / 028064, US4173714, EP0463341, for example, may be mentioned.

Descrição da InvençãoDescription of the Invention

É um objetivo da presente invenção superar esses problemas. Esse objetivo é atingido pela implantação de comunicações em um sistema de alimentação pelo uso de um sistema de comutação que é controlado por um sinal modulado para gerar, diretamente, uma forma de onda transmitida que é a soma de uma forma de onda de energia e uma forma de onda de dados. Preferencialmente, um sistema de comutação elétrica de ponte H é usado sendo controlado por um sinal modulado de largura de pulso (PWM), com dados recebidos extraídos digitalmente. Os elementos do sistema também facilitam a correção do fator de energia da fonte de alimentação CA. A tecnologia de ponte H é bem conhecida na tecnologia deIt is an object of the present invention to overcome such problems. This goal is achieved by deploying communications in a power system by using a switching system that is controlled by a modulated signal to directly generate a transmitted waveform that is the sum of an energy waveform and a data waveform. Preferably, an H-bridge electrical switching system is used being controlled by a pulse width modulated (PWM) signal with received data digitally extracted. System elements also make it easy to correct the power factor of the AC power supply. H-bridge technology is well known in

conversor de freqüência variável existente, mas sua aplicação a sistemas COPs, com uso de modulação de largura de pulso, como uma alternativa ao uso de filtros analógicos volumosos, é considerada nova.variable frequency converter, but its application to COPs systems using pulse width modulation as an alternative to using bulky analog filters is considered new.

Vantagens de Usar a Invenção Em mais detalhes, a presente invenção confere várias vantagens,Advantages of Using the Invention In more detail, the present invention confers several advantages,

incluindo:including:

a) Um alto potencial para padronização e modularização, já que, ao contrário dos sistemas existentes, nenhum trabalho de projeto de hardware novo é necessário para novas aplicações; b) Precisão de dados mais alta devido ao fato de que:a) High potential for standardization and modularization, as unlike existing systems, no new hardware design work is required for new applications; b) Higher data accuracy due to the fact that:

- filtros de energia / dados de hardware são substituídos com processamento digital, e- power / hardware data filters are replaced with digital processing, and

- o trem de formas de onda de dados pode ser inserida na forma de onda de energia nas localizações livres de ruído mais apropriadas (por exemplo, em cruzamentos de voltagem zero), com seleção ótima de freqüência e amplitudes portadoras. A fonte de alimentação é CC1 mas a forma de onda transmitida abaixo do umbilical é CA, por exemplo, uma onda senoidal de 50 Hz produzida pela comutação de modulação de largura de pulso de alta velocidade da ponte H. No entanto, essa ponte H também age para sobrepor os dados na forma de onda CA, e assim pode ser controlada para causar sobreposição dos dados para ocorrer nos pontos de cruzamento zero da forma de onda CA, por exemplo;- The data waveform train can be inserted into the energy waveform at the most appropriate noise free locations (eg at zero voltage crossings), with optimal frequency selection and carrier amplitudes. The power supply is CC1 but the waveform transmitted below the umbilical is AC, for example a 50 Hz sine wave produced by the high-speed pulse width modulation switch of bridge H. However, this bridge H also acts to overlay the data on the AC waveform, and thus can be controlled to cause data overlap to occur at the zero crossing points of the AC waveform, for example;

c) Eficiência de transmissão de energia mais alta, devido ao fatoc) Higher power transmission efficiency due to the fact that

de que:of which:

- o uso de uma CPU submarina habilita filtragem ativa submarina e correção de fator de energia melhorado (PFC),- use of an underwater CPU enables active underwater filtering and enhanced power factor correction (PFC),

- o sistema confere formas de onda de topside programáveis,- the system provides programmable topside waveforms,

para neutralizar efeitos de distorção harmônica do umbilical induzidos peloto counteract umbilical harmonic distortion effects induced by the

cabo, ecable, and

- o sistema elimina perdas de energia, que eram significantes, nos filtros de hardware de sistemas COPs existentes;- the system eliminates significant energy losses in the hardware filters of existing COPs systems;

d) Alta flexibilidade funcional, devido ao fato de que:d) High functional flexibility due to the fact that:

- amplitudes de energia e freqüências de energia são- power amplitudes and power frequencies are

programáveis, eprogrammable, and

- amplitudes de dados e freqüências portadoras de dados são programáveis;- data ranges and data bearer frequencies are programmable;

e) Energia mais alta por coeficiente de volume, devido a:e) Higher energy by volume coefficient due to:

- substituição de transformadores por tecnologia de conversão de- replacement of transformers by technology of conversion of

comutação de energia moderna, emodern power switching, and

- eliminação de filtros de hardware volumosos.- elimination of bulky hardware filters.

Em concordância com um primeiro aspecto da presente invenção, é conferido um conjunto de circuitos para fornecer energia de dados a uma saída por meio de uma linha de transmissão comum, que compreende: uma fonte de alimentação CC; uma fonte de sinal de dados;In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a circuitry for supplying data power to an output via a common transmission line, comprising: a DC power supply; a data signal source;

um modulador para gerar um sinal modulado em dependência doa modulator to generate a modulated signal depending on the

sinal de dados; edata signal; and

um meio de comutação para comutar a energia CC1 sendo que o meio de comutação é controlado pelo sinal modulado, de forma que o meio de comutação em uso gere um sinal CA para saída para a linha de transmissão. Em concordância com um segundo aspecto da presentea switching means for switching the power CC1 wherein the switching means is controlled by the modulated signal, so that the switching means in use generates an AC signal for output to the transmission line. In accordance with a second aspect of the present

invenção, é conferido um sistema de fornecimento de energia e dados que compreende um conjunto de circuitos em concordância com o primeiro aspecto, uma linha de transmissão para receber o sinal CA do meio de comutação, e meio para extrair os dados do sinal CA recebido da linha de transmissão.In the present invention, there is provided a power and data supply system comprising a circuitry according to the first aspect, a transmission line for receiving the AC signal from the switching means, and means for extracting the data from the received AC signal from the transmission line.

Em concordância com um terceiro aspecto da presente invenção, é conferida uma instalação de extração de hidrocarboneto que compreende o sistema de fornecimento de energia e dados de acordo com o segundo aspecto, em que o conjunto de circuitos está localizado em uma localização de superfície, a linha de transmissão está localizada dentro de um cabo umbilical conectado entre a localização de superfície e uma localização submersa, e o meio para extrair os dados do sinal CA recebido da linha de transmissão está localizado na localização submersa.In accordance with a third aspect of the present invention, there is provided a hydrocarbon extraction facility comprising the power and data supply system according to the second aspect, wherein the circuitry is located at a surface location at The transmission line is located within an umbilical cable connected between the surface location and a submerged location, and the means for extracting AC signal data received from the transmission line is located at the submerged location.

Em concordância com um quarto aspecto da presente invenção, é conferido um método para fornecer energia e dados para uma linha de transmissão comum, que compreende as etapas de:In accordance with a fourth aspect of the present invention, a method is provided for providing power and data to a common transmission line comprising the steps of:

prover energia CC a um meio de comutação operável para comutar a energia CC; modular um sinal de dados para gera um sinal modulado em dependência do sinal de dados; eproviding dc power to an operable switching means for switching dc power; modulating a data signal to generate a modulated signal depending on the data signal; and

controlar o meio de comutação com uso do sinal modulado, para gerar um sinal CA para saída para a linha de transmissão.controlling the switching means using the modulated signal to generate an AC signal for output to the transmission line.

Em concordância com um quinto aspecto da presente invenção, éIn accordance with a fifth aspect of the present invention, it is

conferido um método para fornecer energia e dados a uma localização, que compreende as etapas de:A method is provided for providing power and data to a location comprising the steps of:

i) fornecer energia e dados a uma linha de transmissão input em concordância com o quarto aspecto; e ii) extrair os dados do sinal CA recebido de uma saída da linha de(i) provide power and data to an input transmission line in accordance with the fourth aspect; and ii) extract data from the received AC signal from a line output.

transmissão.streaming.

Descrição DetalhadaDetailed Description

A invenção será descrita agora com referência aos desenhos anexos, em que:The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:

A Figura 1 esquematicamente mostra um sistema emFigure 1 schematically shows a system in

concordância com a presente invenção; eagreement with the present invention; and

A Figura 2 esquematicamente mostra uma configuração de inversor de ponte HFigure 2 schematically shows an H bridge inverter configuration

Uma primeira realização da invenção, que mostra um sistema para habilitar comunicação bidirecional é esquematicamente mostrada nas Figuras 1 e 2. Uma localização de superfície, tal como um navio, plataforma, sonda ou estação baseada em terra é mostrada esquematicamente como "topside", enquanto uma localização submersa, tal como um poço ou instalação de extração de hidrocarboneto em leito marinho é mostrada esquematicamente como "submarina". Na localização de superfície, os componentes de energia e comunicações a serem enviados para a localização submarina são providos separadamente. A energia CC é fornecida a um inversor de ponte H 1. Conforme é conhecido na técnica, uma ponte H inclui quatro componentes de comutação de energia dispostos em uma configuração de ponte. O inversor de ponte H 1 é mostrado em mais detalhes na Figura 2 como compreendendo transistores de efeito de campo de energia (FETs) 2, 3, 4 e 5 como os componentes de comutação de energia, conectados em uma configuração de ponte. A CPU 6 também recebe uma entrada de dados analógicos 7, esses dados de entrada sendo aqueles solicitados para serem transmitidos à localização submarina. A largura de pulso de CPU 6 modula o trem de pulsos 22 de acordo com a entrada de dados 7, para produzir um sinal com uma sucessão de pulsos com larguras de pulso dependentes da entrada de dados 7. As portas dos FETs 2, 3, 4 e 5 do inversor 1 são acionadas pelo trem de pulsos 22. Por sua vez, o trem de pulsos 22 afeta o ciclo de comutação do inversor de ponte H 1 de forma que, por exemplo, a recepção de um pulso no inversor 1 dispara o início do ciclo em que os pontos FETs 2 e 5 são ligados, e FETs 3 e 4 desligados, então o fim do pulso dispara o Iigamento dos FETs 3 e 4 enquanto desliga os FETs 2 e 5. É claro que o esquema de comutação oposto poderia da mesma forma ser aplicado. Em qualquer caso, o ciclo é então repetido por cada pulso do trem de pulsos 22 que é recebido no inversor de ponte H 1, de forma que o inversor 1 produza uma saída CA. Essa saída CA é alimentada a uma linha de transmissão 8, tipicamente alojada dentro de um cabo umbilical que leva da localização de superfície à instalação submarina.A first embodiment of the invention showing a system for enabling bidirectional communication is schematically shown in Figures 1 and 2. A surface location such as a ship, rig, rig or land based station is shown schematically as "topside" while a submerged location, such as a well or seabed hydrocarbon extraction facility is shown schematically as "submarine". At surface location, the power and communications components to be sent to the underwater location are provided separately. DC power is supplied to an H 1 bridge inverter. As is known in the art, an H bridge includes four power switching components arranged in a bridge configuration. The H 1 bridge inverter is shown in more detail in Figure 2 as comprising power field effect transistors (FETs) 2, 3, 4, and 5 as the power switching components, connected in a bridge configuration. The CPU 6 also receives an analog data input 7, this input data being that requested to be transmitted to the undersea location. CPU pulse width 6 modulates pulse train 22 according to data input 7 to produce a signal with a succession of pulses with data-dependent pulse widths 7. The ports of FETs 2, 3, 4 and 5 of drive 1 are driven by pulse train 22. In turn, pulse train 22 affects the switching cycle of bridge inverter H 1 so that, for example, receiving a pulse in drive 1 triggers the start of the cycle at which points FETs 2 and 5 are turned on, and FETs 3 and 4 turned off, then the end of the pulse triggers FETs 3 and 4 on while switching off FETs 2 and 5. Of course the switching scheme opposite could likewise be applied. In either case, the cycle is then repeated for each pulse of pulse train 22 that is received at bridge inverter H1 so that inverter 1 produces an AC output. This AC outlet is fed to a transmission line 8, typically housed within an umbilical cable that leads from surface location to subsea installation.

Como a comutação dos FETs 2, 3, 4 e 5 é modulada por largura de pulso de acordo com a entrada de dados 7, a saída CA da ponte H leva as informações de dados 7 sobrepostos no sinal de energia, de forma que a forma de onda CA de saída é assoma de uma forma de onda de energia e uma forma de onda de dados. A forma de onda de voltagem transmitida é onda senoidal CA, por exemplo, em cerca de 50Hz. A forma de onda atual será também aproximadamente senoidal (mas não uma onda senoidal "pura" devido ao "engolimento" de corrente de componentes tais como reparadores semicondutores nas fontes de alimentação "consumidoras", por exemplo, a unidade de fonte de alimentação no módulo de eletrônica submarino da árvore ("SEM" - não mostrado)), mas estará fora de fase para a voltagem devido à indutância dos "consumidores" (por exemplo, o transformador no SEM).Since the switching of FETs 2, 3, 4 and 5 is pulse width modulated according to data input 7, the AC output of bridge H carries the data information 7 overlaid on the power signal, so that the shape The output AC waveform is comprised of an energy waveform and a data waveform. The transmitted voltage waveform is AC sine wave, for example at about 50Hz. The current waveform will also be approximately sine (but not a "pure" sine wave due to the "swallowing" of components such as semiconductor repairers on "consumer" power supplies, for example, the power supply unit on the module. submarine electronics ("SEM" - not shown)), but will be out of phase for voltage due to "consumer" inductance (eg, the transformer in the SEM).

A extremidade submarina da linha de transmissão 8 estáThe undersea end of transmission line 8 is

conectada ao equipamento que, de acordo com a configuração da instalação, pode estar localizado, por exemplo, em uma árvore de poço, ou em uma montagem de terminação umbilical (UTA) no caso de um complexo de múltiplos poços. Em qualquer caso, os dados de comunicações digitais são extraídos do sinal de energia por um conversor de analógico em digital (CAC) 9. O CAC 9 produz e emite um sinal 24, que inclui componentes da forma de onda de sinal de energia, isto é, corrente e voltagem, e os dados digitais. Esse sinal 24 é alimentado a uma CPU localizada submersa 10. A CPU 10 analisa essa forma de onda no domínio de freqüência e extrai as informações de dados 18, que são então enviadas a seu destino solicitado na árvore de poço 17. Pode ser visto, então, que a CPU 10 atua efetivamente como um filtro digital que separa os dados da forma de onda CA recebida.connected to equipment which, according to the installation configuration, may be located, for example, in a well tree, or in an umbilical termination assembly (UTA) in the case of a multi-well complex. In either case, the digital communications data is extracted from the power signal by an analog to digital converter (CAC) 9. The CAC 9 produces and outputs a signal 24, which includes power signal waveform components, i.e. is, current and voltage, and digital data. This signal 24 is fed to a submerged localized CPU 10. CPU 10 analyzes this waveform in the frequency domain and extracts data information 18, which is then sent to its requested destination in well tree 17. It can be seen, then, that CPU 10 effectively acts as a digital filter that separates data from the received AC waveform.

Um sensor de corrente 14 está localizado submerso em série entre a extremidade submarina da linha de transmissão 8 e uma unidade reparadora 11 para perceber a forma de onda de corrente do sinal recebido da linha de transmissão 8, e alimentá-lo à CPU 10, conforme será descrito abaixo, A energia CA na extremidade submarina do umbilical 8 é reparada em uma unidade reparadora 11 para fornecer uma saída CC. Essa saída CC é, então, alimentada a um inversor de ponte H submarino 12, que é de uma forma similar àquela mostrada na Figura 2. O inversor de ponte H 12 é controlado pela CPU submarina 10 para produzir comutações sincronizadas entre pares de FETs para fornecer uma fonte de alimentação CA 13, que é emitida para a árvore de poço 17. ) «A current sensor 14 is located submerged in series between the underwater end of the transmission line 8 and a repair unit 11 to sense the current waveform of the signal received from the transmission line 8, and to feed it to the CPU 10 as shown. will be described below. AC power at the underwater end of umbilical 8 is repaired to a repair unit 11 to provide a DC output. This DC output is then fed to an undersea H-bridge inverter 12, which is similar to that shown in Figure 2. The H12 bridge inverter is controlled by the undersea CPU 10 to produce synchronized switching between pairs of FETs to provide an AC power supply 13, which is emitted to the well tree 17.) '

Uma função adicional da CPU 10 é decompor a forma de onda de energia, isto é, corrente e voltagem, em seus harmônicos. Esse conteúdo harmônico é usado para aplicar correção de fator de energia (PFC)1 por controle da sincronização, isto é, fase, com relação à corrente na linha de transmissão 8, que é percebida pelo sensor de corrente 14, da forma de onda de voltagem gerada pelo conversor de energia submarino de ponte H. Conforme notado acima, a forma de onda de corrente transmitida estará de forma geral fora de fase para a forma de onda de voltagem. Embora isso torne, de certa forma, a transferência de energia ineficiente, tal correção de fator de energia pela CPU 10 pode minimizar esse problema.An additional function of CPU 10 is to decompose the energy waveform, ie current and voltage, into their harmonics. This harmonic content is used to apply energy factor correction (PFC) 1 by synchronization control, that is, phase, with respect to the current in the transmission line 8, which is sensed by the current sensor 14 of the waveform. voltage generated by the H-bridge subsea power converter. As noted above, the transmitted current waveform will generally be out of phase for the voltage waveform. Although this makes the transfer of energy somewhat inefficient, such power factor correction by CPU 10 may minimize this problem.

A fonte de alimentação 13 pode ser ainda modulada conforme solicitado para operação satisfatória de dispositivos de árvore de poço.The power supply 13 may be further modulated as required for satisfactory operation of well tree devices.

Como a energia elétrica é transmitida somente em uma direção, isto é, da fonte de alimentação CC de superfície para a árvore de poço submarina 17, um método alternativo para a modulação de largura de pulso de um inversor de ponte H é necessário para transmitir dados da árvore de poço 17 de volta para a superfície. Isso é atingido por outra função da CPU submarina 10, que converte dados digitais 19 recebidos da árvore de poço 17 (particularmente de um SEM da árvore 17) em um sinal analógico e modula um sinal portador desta forma. O sinal portador pode ser, por exemplo, amplitude, ou fase / freqüência modulados de uma maneira convencional. O sinal portador modulado 20 é alimentado a um amplificador de energia 15, que confere acionamento suficiente para induzir modulação de amplitude para a linha de transmissão de energia por meio de um transformador 16. O transformador 16 é preferencialmente não um dispositivo volumoso, e pode compreende um enrolamento primário de múltiplas voltas em uma bobina, através do qual a linha de energia passa. Uma vez que o sinal de dados modulado é recebido na localização de superfície, este é convertido de volta para um sinal digital por um topside CAC 21, na extremidade de superfície da linha de transmissão. CAC 21 emite para a CPU 6, para extrair os dados do sinal portador e multiplexar os dados "para cima" (isto é, aqueles dados que são enviados da árvore de poço 17 para a localização de superfície) com os dados "para baixo" (isto é, aqueles dados que são enviados da localização de superfície para a árvore de poço 17).Since electrical power is transmitted in only one direction, ie from the surface DC power supply to the subsea well tree 17, an alternative method for pulse width modulation of an H-bridge inverter is required to transmit data. from pit tree 17 back to the surface. This is achieved by another function of the subsea CPU 10, which converts digital data 19 received from well tree 17 (particularly from a tree 17 SEM) into an analog signal and modulates a carrier signal in this way. The carrier signal may be, for example, amplitude, or phase / frequency modulated in a conventional manner. Modulated carrier signal 20 is fed to a power amplifier 15, which provides sufficient drive to induce amplitude modulation to the power transmission line by means of a transformer 16. Transformer 16 is preferably not a bulky device, and may comprise a multiple-loop primary winding in a coil through which the power line passes. Once the modulated data signal is received at the surface location, it is converted back to a digital signal by a CAC topside 21 at the surface end of the transmission line. CAC 21 outputs to CPU 6 to extract data from the bearer signal and multiplex the data "up" (ie, that data is sent from pit tree 17 to the surface location) with the data "down" (that is, that data that is sent from the surface location to well tree 17).

As realizações descritas acima são somente exemplificativas, e outras possibilidades e alternativas dentro do escopo da invenção serão aparentes para aqueles versados na técnica. Por exemplo, a ponte H pode, conforme é conhecido na técnica, ser implantada por dispositivos outros que os FETs, por exemplo transistores bipolares de porta isolada (IGBTs).The embodiments described above are exemplary only, and other possibilities and alternatives within the scope of the invention will be apparent to those skilled in the art. For example, bridge H may, as is known in the art, be deployed by devices other than FETs, for example isolated gate bipolar transistors (IGBTs).

Além disso, apesar de a realização acima fazer uso de técnicas de modulação de largura de pulso, outras formas de modulação da ponte H podem ser empregados.In addition, although the above embodiment makes use of pulse width modulation techniques, other forms of H-bridge modulation may be employed.

Claims

1. A CIRCUIT SET, for supplying power and data to an output via a common transmission line, comprising: a DC power supply; a data signal source; a modulator for generating a modulated signal depending on the data signal; and a switching means for switching the power CC1 wherein the switching means is controlled by the modulated signal, so that the switching means in use generates an AC signal for the output to the transmission line.

A CIRCUIT SET according to claim 1, wherein the modulator is operable to generate a pulse width modulated signal depending on the data signal.

A circuit assembly according to any one of claims 1 and 2, wherein the switching means comprises an H bridge.

DATA AND POWER SUPPLY SYSTEM, comprising the circuitry as defined in any one of claims 1 to 3, a transmission line for receiving the AC signal from the switching medium, and means for extracting the data from the AC signal. received from the transmission line.

A system according to claim 4, wherein the data extraction means comprises an analog to digital converter.

A system according to any one of claims 4 and 5 which comprises means for converting the received AC signal into a DC signal.

A system according to claim 6 further comprising switching means for converting the DC signal to an AC output.

A system according to claim 7, wherein said additional switching means comprises an H bridge.

A system according to any one of claims 7 and 8 comprising control means for controlling the switching synchronization of the additional switching means, the control means being operable to effect switching using the time dependent synchronization. AC signal current received.

HYDROCARBON EXTRACTION INSTALLATION, comprising the power and data supply system as defined in any one of claims 4 to 9, wherein the circuitry is located at a surface location, with the transmission line being located within an umbilical cable connected between the surface location and a submerged location, and the means for extracting AC signal data received from the transmission line is located at the submerged location.

11. A method of providing power and data to a common transmission line, comprising the steps of: providing dc power to an operable switching means for switching dc power; modulating a data signal to generate a modulated signal depending on the data signal; and controlling the switching means using the modulated signal to generate an AC signal for output to the transmission line.

A method according to claim 11, wherein the data modulation step comprises pulse width modulating the data signal.

A method according to any one of claims 11 and 12, wherein the switching means comprises an H bridge.

A method of providing power and data to a location comprising the steps of: (i) supplying power and data to a transmission line input in accordance with the method as defined in any one of claims 11 to 13; and ii) extracting the AC signal data received from a transmission line output.

A method according to claim 14, wherein the data extraction step comprises analog to digital conversion. <image> image see original document page 14 </image> 1/2 <image> image see original document page 15 </image>