CN102674186A - 智能游车防碰控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能游车防碰控制方法，包括以下步骤：参数设置、高度检测、参数比较、输出指令、执行动作，系统根据不同的指令控制游车大钩完成不同的动作。本发明的有益效果是：该智能游车防碰控制方法具有可视性模拟画面显示，人性化设计，操作简单直观，免于维护，全程实时动态显示大钩高度；高性能控制处理器，控制精度高、动作时间相应快；系统存储多套运行参数，提前报警；多连锁输出，具有安全减速功能，最大程度上减少了紧急刹车对设备造成的冲击，保证钻井生产可靠运行。
Description
技术领域
本发明属于油田钻采设备领域，尤其是涉及一种钻机、修井机或其它提升设备的智能游车防碰控制方法。
背景技术
在现有的技术中，在钻井、修井作业中，不论白天黑夜，天气好坏都不能间断作业，由于司钻操作疲劳和环境因素，很容易发生游车碰天车和砸钻台的事件。严重时因防碰失灵可导致井架变形、倒塌，因防砸失灵导致钻具断裂和由下砸产生的火花引起井场火灾等重大恶性事故。为了保障钻井、修井作业的安全，在钻机、修井机上一般都装有防上碰(又称天车防碰——游车上提时与天车相撞)装置，如机械开关防碰装置是在游车的最上限位置装设一个机械开关，当游车到达上限位置时碰撞此开关，开关动作，游车停止上升。机械开关防碰装置可靠性低，且保护功能不完善。因为钻井和工业起重设备常年在野外或室外运行，运行环境比较恶劣，很容易导致机械开关失灵，造成游车或吊钩发生撞顶事故。且这种装置只有防上限碰撞保护，没有防下限碰撞保护功能。更无高度指示功能。
游车高度指示仪是由一个高度传感器和一块仪表组成。该指示仪能够指示游车的高度，游车达到上限和下限位置时能够报警。游车高度指示仪没有记忆功能，所以在停电或仪表没有开机时，如果游车游上下运动后，仪表再开机后指示的高度值将不正确。而且该指示仪只能报警，不能控制游车运行。
上述的防碰装置的控制方法都是采用简单的机械式或电子式控制，没有结合现代化的监控和计算机处理系统，从而不能达到整个钻机系统工作的智能化、精确化的要求。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种智能游车防碰控制方法，尤其适合油田钻井、修井作业。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能游车防碰控制方法，包括如下步骤：
a.操作人员在系统控制箱内设置上上限停止位置、上限报警位置和下限报警位置、下下限停止位置的参数信息；
b.启动游车运行，游车自带的大钩的高度位置信息被高度测量装置检测并传递给控制处理器；
c.控制处理器接收大钩的高度位置信息，并将该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置参数信息进行比较；当该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置信息参数一致时，控制处理器向传动系统发出自动减速的指令；
d.传动系统接收到自动减速的指令，带动大钩做减速运动；
e.控制处理器接收大钩的高度位置信息，并将该位置信息与上述步骤a中的上上限停止位置、下下限停止位置参数信息进行比较；当该位置信息与上述步骤a中的上上限停止位置、下下限停止位置参数信息一致时，控制处理器向刹车系统发出刹车动作的指令；
f.刹车系统接收刹车动作的指令，使得游车自带的大钩停止运动；
g.启动防碰释放按钮，解除刹车，传动系统带动大钩在安全速度范围内继续动作，重新进入步骤b。
进一步，在步骤c中，控制处理器接收大钩的高度位置信息，并将该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置参数信息进行比较；当该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置参数信息一致时，控制处理器向报警装置发出启动报警的指令；
进一步，在步骤a中，操作人员在系统控制箱内通过监控终端采用触摸式人机界面设置上上限停止位置、上限报警位置和下限报警位置、下下限停止位置的参数信息；
进一步，在步骤f中，刹车系统为气压盘刹装置。
进一步，在步骤a中，上上限停止位置、上限报警位置和下限报警位置、下下限停止位置的水平高度是依次降低的。
进一步，在上限报警位置和下限报警位置之间为匀速运动。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.本发明功能强大，通过系统控制箱采集信息、发出指令，实现了智能化的操作。该智能游车防碰控制装置的适用对象广泛，适用于1000--12000米各种深度的陆地、海洋钻机。
2.该智能游车防碰控制方法具有可视性模拟画面显示，人性化设计，操作简单直观，免于维护，全程实时动态显示大钩高度；高性能控制处理器，控制精度高、动作时间相应快；系统存储多套运行参数，提前报警；多连锁输出，具有安全减速功能，最大程度上减少了紧急刹车对设备造成的冲击，保证钻井生产可靠运行。
附图说明
图1是本发明的控制流程原理框图
图2是本发明的游车运行的过程控制示意图
图中：C、E为上限报警位置，B、F为下限报警位置，D为上上限停止位置，A为下下限停止位置
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种智能游车防碰控制方法，包括如下步骤：
a.操作人员在系统控制箱内设置上上限停止位置、上限报警位置和下限报警位置、下下限停止位置的参数信息；
b.启动游车运行，游车自带的大钩的高度位置信息被高度测量装置检测并传递给控制处理器；
c.控制处理器接收大钩的高度位置信息，并将该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置参数信息进行比较；当该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置信息参数一致时，控制处理器向传动系统发出自动减速的指令；
d.传动系统接收到自动减速的指令，带动大钩做减速运动；
e.控制处理器接收大钩的高度位置信息，并将该位置信息与上述步骤a中的上上限停止位置、下下限停止位置参数信息进行比较；当该位置信息与上述步骤a中的上上限停止位置、下下限停止位置参数信息一致时，控制处理器向刹车系统发出刹车动作的指令；
f.刹车系统接收刹车动作的指令，使得游车自带的大钩停止运动；
g.启动防碰释放按钮，解除刹车，传动系统带动大钩在安全速度范围内继续动作，重新进入步骤b。
进一步，在步骤c中，控制处理器接收大钩的高度位置信息，并将该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置参数信息进行比较；当该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置参数信息一致时，控制处理器向报警装置发出启动报警的指令；
进一步，在步骤a中，操作人员在系统控制箱内通过监控终端采用触摸式人机界面设置上上限停止位置、上限报警位置和下限报警位置、下下限停止位置的参数信息；
进一步，在步骤f中，刹车系统为气压盘刹装置。
进一步，在步骤a中，上上限停止位置、上限报警位置和下限报警位置、下下限停止位置的水平高度是依次降低的。
进一步，在上限报警位置和下限报警位置之间为匀速运动。
本实例的工作过程：如图2所示，首先，开启监控终端，对上上限停止位置、上限报警位置和下限报警位置、下下限停止位置的参数进行设置，然后，启动游车运行，游车自带的大钩的高度位置信息被高度测量装置检测并传递给控制处理器，控制处理器接收大钩的高度位置信息，并将该位置信息与设定的参数信息进行比较；根据不同的比较结果向传动系统发出自动减速的指令或向报警装置发出报警指令或向刹车系统发出刹车指令；
当游车自带的大钩做上提运动时，在A-F之间做加速运动，在F-E(下限报警位置和上限报警位置)之间做匀速运动，在E-D(上限报警位置和上上限停止位置)之间做减速运动；当到达D(上上限停止位置)时，停止运动；
当游车自带的大钩做下放运动时，在D-C之间做加速运动，在C-B(上限报警位置和下限报警位置)之间做匀速运动，在B-A(下限报警和下下限停止位置)之间做减速运动，当到达A时，停止运动；
如果游车自带大钩要继续运动，就要解除刹车，重复上述控制过程；
本发明的位置参数为游车自带大钩的高度位置信息，位置参数的设定由操作人员根据实际工况设定，只是在系统首次工作时作一次设定，系统有断电记忆功能。如果实际工况有变化，需要重新设定参数，那么就对参数重新设定后，重复上述控制过程。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种智能游车防碰控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
a.操作人员在系统控制箱内设置上上限停止位置、上限报警位置和下限报警位置、下下限停止位置的参数信息；
b.启动游车运行，游车自带的大钩的高度位置信息被高度测量装置检测并传递给控制处理器；
c.控制处理器接收大钩的高度位置信息，并将该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置参数信息进行比较；当该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置信息参数一致时，控制处理器向传动系统发出自动减速的指令；
d.传动系统接收到自动减速的指令，带动大钩做减速运动；
e.控制处理器接收大钩的高度位置信息，并将该位置信息与上述步骤a中的上上限停止位置、下下限停止位置参数信息进行比较；当该位置信息与上述步骤a中的上上限停止位置、下下限停止位置参数信息一致时，控制处理器向刹车系统发出刹车动作的指令；
f.刹车系统接收刹车动作的指令，使得游车自带的大钩停止运动；
g.启动防碰释放按钮，解除刹车，传动系统带动大钩在安全速度范围内继续动作，重新进入步骤b。
2.根据权利要求1所述的智能游车防碰控制方法，其特征在于：在步骤c中，控制处理器接收大钩的高度位置信息，并将该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置参数信息进行比较；当该位置信息与上述步骤a中的上限报警位置和下限报警位置参数信息一致时，控制处理器向报警装置发出启动报警的指令。
3.根据权利要求1所述的智能游车防碰控制方法，其特征在于：在步骤a中，操作人员在系统控制箱内通过监控终端采用触摸式人机界面设置上上限停止位置、上限报警位置和下限报警位置、下下限停止位置的参数信息。
4.根据权利要求1所述的智能游车防碰控制方法，其特征在于：在步骤f中，刹车系统为气压盘刹装置。
5.根据权利要求1所述的智能游车防碰控制方法，其特征在于：在步骤a中，上上限停止位置、上限报警位置和下限报警位置、下下限停止位置的水平高度是依次降低的。
6.根据权利要求1所述的智能游车防碰控制方法，其特征在于：在上限报警位置和下限报警位置之间为匀速运动。
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- 2012-06-01 CN CN2012101788003A patent/CN102674186A/zh active Pending
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120919 |