CN104616585B - 智能座椅式钻井模拟系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能座椅式钻井模拟系统，它包括智能座椅，硬件模拟触摸显示屏、图形显示屏和主机，所述的主机包括主控机、图形处理机、硬件模拟机、左触摸屏机、右触摸屏机和参数机，左、右触摸屏机分别与座椅上的左触摸显示屏（4）和右触摸显示屏（8）连接，硬件模拟机与硬件模拟显示屏连接，参数机分别与左显示屏（2）和右显示屏（3）连接，图形处理机与图形显示屏连接，所述的左、右触摸屏机、硬件模拟机、参数机和图形处理机分别与主控机连接。本发明提供了一种智能座椅式钻井模拟系统，克服了传统培训方式的培训难度大、安全性差、考核难等弊端，提供了一套科学、规范、高效的培训考核新方式。

Description

智能座椅式钻井模拟系统
技术领域
本发明涉及钻井培训模拟系统，特别是一种智能座椅式钻井模拟系统。
背景技术
石油钻井是指利用专用钻井设备和技术，在经过勘探发现储油的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的圆柱孔眼，并钻达地下油气层的工序，要实现油气开采必须要熟练掌握石油钻井的专业知识和操作技能。
然而，对于油田新进员工或石油相关专业学生，他们对钻井的过程、钻机的操作或者发生事故时的处理方法都没有感性的认识，对于现场钻井操作不熟悉。一旦出现操作失误或不慎，有可能引发严重的质量事故或安全事故，为国家和人民带来重大的损失。因此，钻井从业人员的上岗知识培训和专业技能培训显得十分重要。但由于几乎所有的钻井现场和设施都分布在野外，不可能将培训放到现场进行，如果仅依靠常规的课堂教学或实验室操作，由于缺乏形象逼真、直观生动的辅助手段和方式，不免陷入课程内容简单枯燥、学员学习效果差的尴尬局面，培训难以达到预期效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能座椅式钻井模拟系统，该系统充分利用触摸屏来模拟硬件功能，将原有的DS-7B钻井模拟系统的功能移植到智能座椅上，简化DS-7B系统庞大的硬件结构，实现操作的智能化和灵活性，智能座椅式钻井模拟系统克服传统培训方式的培训难度大、安全性差、考核难等弊端，为操作培训提供一套科学、规范、高效的新方式。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：智能座椅式钻井模拟系统，它包括智能座椅，硬件模拟触摸显示屏、图形显示屏和主机，所述的主机包括主控机、图形处理机、硬件模拟机、左触摸屏机、右触摸屏机和参数机，所述的智能座椅包括座椅和座椅前端的左显示器、右显示器，座椅左右扶手处为操作面板，左面板包括左触摸显示屏、左操作手柄、急停开关A和急停开关B，右面板包括右触摸显示屏、右操作手柄和鼠标，所述的左、右触摸屏机分别与左触摸显示屏和右触摸显示屏连接，硬件模拟机与硬件模拟显示屏连接，参数机分别与左显示屏和右显示屏连接，图形处理机与图形显示屏连接，所述的左、右触摸屏机、硬件模拟机、参数机和图形处理机分别与主控机连接。
所述的智能座椅模拟司钻台硬件功能，硬件模拟触摸显示屏模拟防喷器、阻流器和管汇的硬件功能，图形显示屏显示模拟的作业过程中的现场及井下情况，智能座椅上的操作手柄模拟的硬件操作杆包括绞车控制器，急停开关A模拟系统急停，急停开关B模拟设备急停，左触摸显示屏模拟司钻台上各元件功能，右触摸显示屏模拟顶驱各元件功能，左显示屏显示作业过程中的各个参数，右显示屏显示指重表图形。
智能座椅上的操作手柄、急停按钮由PLC采集信号，PLC和直流电源安装在座椅左右操作箱体中。
所述的主机安装在同一机柜中，各主机之间采用TCP/IP通信，所有的通信线、电源线、显示器信号线均连接到机柜。
所述的图形显示屏由5个60吋工业液晶面板构成，所述的硬件模拟触摸显示屏为一个70吋的触摸显示屏，所述的左触摸显示屏和右触摸显示屏为12吋触摸显示屏。
所述的鼠标为嵌入式鼠标，鼠标连接到参数机，控制鼠标在座椅前端的左显示屏与右显示屏之间的移动。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种智能座椅式钻井模拟系统，该系统充分利用了触摸屏来模拟硬件功能，将原有的DS-7B钻井模拟系统的功能移植到智能座椅上，简化DS-7B系统庞大的硬件结构，实现了操作的智能化和灵活性，智能座椅式钻井模拟系统克服了传统培训方式的难度大、安全性差、考核难等弊端，提供了一套科学、规范、高效的培训考核新方式。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明的智能座椅结构图；
图中，1-座椅，2-左显示器，3-右显示器，4-左触摸显示屏，5-左操作手柄，6-急停开关A，7-急停开关B，8-右触摸显示屏，9-右操作手柄，10-鼠标。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1和图2所示，智能座椅式钻井模拟系统，它包括智能座椅，硬件模拟触摸显示屏、图形显示屏和主机，所述的主机包括主控机、图形处理机、硬件模拟机、左触摸屏机、右触摸屏机和参数机，所述的智能座椅包括座椅1和座椅1前端的左显示器2、右显示器3，座椅左右扶手处为操作面板，左面板包括左触摸显示屏4、左操作手柄5、急停开关A6和急停开关B7，右面板包括右触摸显示屏8、右操作手柄9和鼠标10，所述的左、右触摸屏机分别与左触摸显示屏4和右触摸显示屏8连接，硬件模拟机与硬件模拟显示屏连接，参数机分别与左显示屏2和右显示屏3连接，图形处理机与图形显示屏连接，所述的左、右触摸屏机、硬件模拟机、参数机和图形处理机分别与主控机连接。
所述的智能座椅模拟司钻台硬件功能，硬件模拟触摸显示屏模拟防喷器、阻流器和管汇的硬件功能，图形显示屏显示模拟的作业过程中的现场及井下情况，智能座椅上的操作手柄模拟的硬件操作杆包括绞车控制器，急停开关A6模拟系统急停，急停开关B7模拟设备急停，左触摸显示屏4模拟司钻台上各元件功能，右触摸显示屏8模拟顶驱各元件功能，左显示屏2显示作业过程中的各个参数，右显示屏3显示指重表图形。
智能座椅上的操作手柄、急停按钮由PLC采集信号，PLC和直流电源安装在座椅左右操作箱体中。
所述的主机安装在同一机柜中，各主机之间采用TCP/IP通信，所有的通信线、电源线、显示器信号线均连接到机柜。
所述的图形显示屏由5个60吋工业液晶面板构成，所述的硬件模拟触摸显示屏为一个70吋的触摸显示屏，所述的左触摸显示屏4和右触摸显示屏8为12吋触摸显示屏。
所述的鼠标为嵌入式鼠标，鼠标连接到参数机，控制鼠标在座椅前端的左显示屏2与右显示屏3之间的移动。
系统上电后，主控机运行主控程序，左、右触摸屏机运行司钻台模拟程序，程序通过座椅两侧的触摸显示屏显示，通过触摸显示屏上的按钮模拟部分司钻台功能，座椅左右控制箱面板元件的操作经由PLC采集后通过串口转到左右触摸屏机，再由左、右触摸屏机通过网络传给主控机；硬件模拟机通过模拟触摸显示屏模拟防喷器、阻流器和管汇等硬件，通过触摸操作模拟实际硬件操作，硬件模拟机的数据也通过网络传给主控机，主控机接收前端的数据后，控制参数机显示参数程序，图形程序通过图形显示屏显示模拟的现实场景，各个主机之间通过交换机连接，通过网络传送数据。

Claims (5)

1.智能座椅式钻井模拟系统，其特征在于：它包括智能座椅、硬件模拟触摸显示屏、图形显示屏和主机，所述的主机包括主控机、图形处理机、硬件模拟机、左触摸屏机、右触摸屏机和参数机，所述的智能座椅包括座椅（1）和座椅（1）前端的左显示器（2）、右显示器（3），座椅左右扶手处为操作面板，左面板包括左触摸显示屏（4）、左操作手柄（5）、急停开关A（6）和急停开关B（7），右面板包括右触摸显示屏（8）、右操作手柄（9）和鼠标（10），所述的左、右触摸屏机分别与左触摸显示屏（4）和右触摸显示屏（8）连接，硬件模拟机与硬件模拟触摸显示屏连接，参数机分别与左显示器（2）和右显示器（3）连接，图形处理机与图形显示屏连接，所述的左、右触摸屏机、硬件模拟机、参数机和图形处理机分别与主控机连接；
所述的智能座椅模拟司钻台硬件功能，硬件模拟触摸显示屏模拟防喷器、阻流器和管汇的硬件功能，图形显示屏显示模拟的作业过程中的现场及井下情况，智能座椅上的操作手柄模拟的硬件操作杆包括绞车控制器，急停开关A（6）模拟系统急停，急停开关B（7）模拟设备急停，左触摸显示屏（4）模拟司钻台上各元件功能，右触摸显示屏（8）模拟顶驱各元件功能，左显示器（2）显示作业过程中的各个参数，右显示器（3）显示指重表图形。
2.根据权利要求1所述的智能座椅式钻井模拟系统，其特征在于:智能座椅上的操作手柄、急停开关由PLC采集信号，PLC和直流电源安装在座椅左右操作箱体中。
3.根据权利要求1所述的智能座椅式钻井模拟系统，其特征在于：所述的主机安装在同一机柜中，各主机之间采用TCP/IP通信，所有的通信线、电源线、显示器信号线均连接到机柜。
4.根据权利要求1所述的智能座椅式钻井模拟系统，其特征在于：所述的图形显示屏由5个60吋工业液晶面板构成，所述的硬件模拟触摸显示屏为一个70吋的触摸显示屏，所述的左触摸显示屏（4）和右触摸显示屏（8）为12吋触摸显示屏。
5.根据权利要求1所述的智能座椅式钻井模拟系统，其特征在于：所述的鼠标为嵌入式鼠标，鼠标连接到参数机，控制鼠标在座椅前端的左显示器（2）与右显示器（3）之间的移动。
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