CN107975489B - 一种钻机用气检联动风机启动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种钻机用气检联动风机启动系统，包括气体检测系统与钻机通风风机启动系统，将气体检测系统和通风风机启动系统通过接收无源干接点信号结合起来，通过设置三位自锁开关控制系统，同时将现有的钻机手动通风风机启动系统改进为带模式选择功能的、带分区控制能力的一种钻机用气检联动风机启动系统。该系统可以实现钻机围蔽区通风风机启动方式选择功能，并且可以实现其带分区控制能力的气检联动风机启动功能。进而可以有效地保证目前带强制通风的围蔽型钻机，及其配置的通风风机启动系统的功能可靠性和操作人员的作业安全性，并有效地提高该型钻机及其通风风机启动系统的自动化水平。
Description
技术领域
本发明属于钻机自动化技术领域，涉及一种钻机用气检联动风机启动系统。
背景技术
钻机是石油勘探开发的主要载体，由于其作业环境较为恶劣，有时会要求其配置成为带强制通风的围蔽型钻机。该配置可以保证人员和设备的安全，同时可以保证钻机在极端环境下的正常作业能力。石油钻机的核心工作区通常处在危险区域内，在钻井作业过程中有时会伴有H2S或可燃气的产生，为了更进一步保证人员和设备的安全，其往往还配置有H2S及可燃气检测系统。目前钻机配置的H2S及可燃气检测系统和钻机围蔽区通风风机启动系统为两套独立系统，围蔽区的通风风机启动主要依靠人为手动启动，其操作设置存在一定的安全风险，并且其功能相对单一，自动化程度不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种钻机用气检联动风机启动系统，解决了现有技术中气体检测和通风风机启动为两套系统，操作不便，存在危险性的问题。本发明的一种钻机用气检联动风机启动系统还可以有效地保证目前带强制通风的围蔽型钻机，及其配置的通风风机启动系统的功能可靠性和操作人员的作业安全性，并有效地提高该型钻机及其通风风机启动系统的自动化水平。
本发明所采用的技术方案是，一种钻机用气检联动风机启动系统，包括气体检测系统和通风风机启动系统；气体检测系统包括安装在司钻房的气检控制器和安装在围蔽区的气体探测器，气体探测器连接气检控制器，并对外输出无源常开干接点的开闭状态，气检控制器上还连接有气检声光报警装置和安装在围蔽区的手动报警按钮，气检控制器可接收来自多个围蔽区有害气体浓度信息；
通风风机启动系统包括安装在围蔽区的通风风机配电箱和通风风机，通风风机配电箱连接通风风机，通风风机配电箱上设置有可人为操作的通风风机启动方式选择开关，通风风机配电箱内设置有通风风机启动接触器线圈，通风风机启动接触器线圈得电或失电对应通风风机启动接触器主触点闭合或断开；通风风机启动系统还包括电源，电源连接通风风机配电箱。
本发明的其他特点还在于，
气体探测器和手动报警按钮组合将电信号传输给气检控制器，气检控制器再将该电信号传输给无源常开干接点，以控制无源常开干接点的开闭状态，进而传输给通风风机启动方式选择开关，以控制通风风机配电箱的开闭状态。
电源是电压380V的三相五线制电源，需接地。
通风风机启动方式选择开关为三位自锁开关，包括1位、2位和3位，1位为气检控制器输出控制通风风机，即联动启动模式；2位为停止；3位为直接启动通风风机，即强制启动模式。
通风风机启动方式选择开关默认状态处于所述1位，如果1位出现失灵，则可手动操作至2位和3位。
本发明的有益效果是，本发明的一种钻机用气检联动风机启动系统，解决了现有技术中气体检测和通风风机启动为两套系统，操作不便，存在危险性的问题。并且，通过使用通风风机启动方式选择开关，可以使该型钻机围蔽区通风风机实现气检联动启动以及手动启动和停止的模式切换，该配置可以有效地保证该型钻机及其通风风机启动系统的功能可靠性和操作人员的作业安全性。另外，通过将气体检测系统的逻辑输出结果引入到通风风机启动系统的控制逻辑中，并且结合围蔽区通风风机启动的控制输入与控制输出的分区逻辑关系，可以有效地保证气检联动风机启动系统的功能逻辑的正确性，进而可以有效地提高该型钻机及其通风风机启动系统的自动化水平。
附图说明
图1是本发明的一种钻机用气检联动风机启动系统中气体检测系统结构示意图；
图2是本发明的一种钻机用气检联动风机启动系统中通风风机启动系统结构示意图；
图3是本发明的一种钻机用气检联动风机启动系统的工作原理图。
图中，1.气检控制器，2.无源常开干接点，3.气体探测器，4.手动报警按钮，5.气检声光报警装置，6.通风风机配电箱，7.通风风机启动接触器线圈，8.通风风机启动接触器主触点，9.通风风机启动方式选择开关，10.电源，11.通风风机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的一种钻机用气检联动风机启动系统，包括，气体检测系统和通风风机启动系统；气体检测系统的装置结构示意图见图1，包括安装在司钻房的气检控制器1和安装在围蔽区的气体探测器3，气体探测器3连接气检控制器1，气检控制器1接收气体探测器3测定的气体浓度信息，并对外输出无源常开干接点2开闭状态，气检控制器1上还连接有气检声光报警装置5和安装在围蔽区的手动报警按钮4，手动报警按钮4按下后，也同样会使无源常开干接点2处于闭合状态，气检控制器1接收来自多个围蔽区有害气体浓度信息；每个围蔽区拥有结构相同的气体检测系统和通风风机启动系统，以围蔽区1为例：安装在围蔽区的气体探测器3(个数根据围蔽区的区域面积大小来定，包括V1至Vn)实时监测围蔽区的H2S及可燃气浓度。当围蔽区内H2S及可燃气浓度超过报警标准时，该区域内气体探测器3报警，并输出到气检控制器1，或者人为触发围蔽区的手动报警按钮4(S1急停按钮，旋转复位)将报警传给气检控制器1。此时气检控制器1内部对报警信息进行处理，并根据实际报警情况控制该围蔽区的无源常开干接点2的开闭状态，同时，气检控制器1也根据实际报警情况向气检声光报警装置5发送声光报警指令。如图2所示，通风风机启动系统包括安装在围蔽区的通风风机配电箱6和通风风机11，通风风机配电箱6上设置有可人为操作的通风风机启动方式选择开关9，通风风机配电箱6内设置有通风风机启动接触器线圈7，通风风机启动接触器线圈7得电或失电对应通风风机启动接触器主触点8闭合或断开，进而实现通风风机11的启动和停止；通风风机启动系统还包括电源10，电源10连接通风风机配电箱6。通风风机启动方式选择开关9是一个三位自锁开关，三位自锁开关每一位分别表示，1位：气检控制器输出控制通风风机，即联动启动模式；2位：停止；3位：直接启动通风风机，即强制启动模式，通风风机启动方式选择开关9默认状态处于1位，通风风机启动系统通过接收气体检测系统气检控制器1的无源常开干接点2传输的无源干接点信号来控制通风风机配电箱6的开闭状态，若1位出现失灵的情况，可手动操作通风风机启动方式选择开关9。同时，通风风机配电箱6内配置有通风风机启动接触器线圈7(个数依据围蔽区区域面积大小来定)和通风风机启动接触器主触点8(个数依据围蔽区区域面积大小来定，图中的KM111至KM11n)，当通风风机启动方式选择开关9打到合适位置时，围蔽区的通风风机11(风机个数围蔽区区域面积大小来定，图中的M111至M11n)将接收来自外部电源10的供电，电源10是电压为380V的三相五线制电源，需接地。
本发明的一种钻机用气检联动风机启动系统的工作原理图见图3，具体的操作方式如下：
1.对于围蔽区的通风风机配电箱6，其上的通风风机启动方式选择开关9默认处于1位，气检控制器1输出无源常开干接点2的开闭状态到通风风机启动方式选择开关9，以控制通风风机配电箱6的开闭状态。此时当围蔽区的气体探测器3检测到H2S或可燃气超标时，或者人为触发该围蔽区的手动报警按钮4时，围蔽区内的气检声光报警装置5报警，通风风机配电箱6由常开变为常闭(状态保持)，同时，围蔽区的通风风机配电箱6内的通风风机启动接触器线圈7得电，通风风机启动接触器主触点8闭合启动通风风机11。当围蔽区的气体报警消除时，并且围蔽区的手动报警按4复位后，围蔽区的通风风机11停止运行。另外，可以根据系统的实际需要，将围蔽区的数量进行扩充或再分配，每个围蔽区的工作原理相同。
2.对于围蔽区的通风风机配电箱6，当将其上的通风风机启动方式选择开关9人为操作打到2位时，即使围蔽区的气体探测器3检测到H2S或可燃气超标，或者人为触发该围蔽区的手动报警按钮4，此时该围蔽区的通风风机11也不会启动，通风风机11处于强制停止状态。
3.对于围蔽区的通风风机配电箱6，当将其上的通风风机启动方式选择开关9人为操作打到3位时，该围蔽区的通风风机配电箱6内的通风风机启动接触器线圈7得电，通风风机启动接触器主触点8闭合启动该围蔽区的通风风机11，实现了该围蔽区的通风风机配电箱6上手动启动该围蔽区的通风风机11的功能。
由此可见本发明的优点是，通过在通风风机配电箱设置通风风机启动方式选择开关，可保证系统实现气检联动风机启动的功能，并且还可以保证系统实现气检联动风机启动功能的分离，转而实现人为手动操作通风风机的启动和停止功能，这样的配置可以有效地保证该型钻机及其通风风机启动系统的功能可靠性和操作人员的作业安全性。同时，通过将气体检测系统的逻辑输出结果引入到通风风机启动系统的控制逻辑中，并且结合围蔽区气体检测装置及通风风机的实际配置情况，进一步细化围蔽区通风风机启动控制输入与控制输出的分区逻辑关系，即相同围蔽区气体检测装置报警结果输入仅关联相同区域通风风机启动输出的分区逻辑关系，可以有效地保证气检联动风机启动系统的功能逻辑的正确性，进而可以有效地提高该型钻机及其通风风机启动系统的自动化水平。
Claims (4)
1.一种钻机用气检联动风机启动系统，其特征在于，包括气体检测系统和通风风机启动系统；所述气体检测系统包括安装在司钻房的气检控制器(1)和安装在围蔽区的气体探测器(3)，所述气体探测器(3)连接所述气检控制器(1)，所述气检控制器(1)接收所述气体探测器(3)测定的气体浓度信息后对外输出无源常开干接点(2)的开闭状态，所述气检控制器(1)上还连接有气检声光报警装置(5)和安装在围蔽区的手动报警按钮(4)，所述气检控制器(1)可接收来自多个围蔽区有害气体浓度信息；
所述通风风机启动系统包括安装在围蔽区的通风风机配电箱(6)和通风风机(11)，所述通风风机配电箱(6)连接通风风机(11)，所述通风风机配电箱(6)上设置有可人为操作的通风风机启动方式选择开关(9)，所述通风风机配电箱(6)内设置有通风风机启动接触器线圈(7)，所述通风风机启动接触器线圈(7)得电或失电对应通风风机启动接触器主触点(8)闭合或断开；所述通风风机启动系统还包括电源(10)，所述电源(10)连接通风风机配电箱(6)；
所述气体探测器(3)和所述手动报警按钮(4)组合将电信号传输给所述气检控制器(1)，所述气检控制器(1)再将该电信号传输给无源常开干接点(2)，以控制所述无源常开干接点(2)的开闭状态，进而传输给所述通风风机启动方式选择开关(9)，以控制所述通风风机配电箱(6)的开闭状态。
2.如权利要求1所述的一种钻机用气检联动风机启动系统，其特征在于，所述电源(10)是电压380V的三相五线制电源，需接地。
3.如权利要求1所述的一种钻机用气检联动风机启动系统，其特征在于，所述通风风机启动方式选择开关(9)为三位自锁开关，包括1位、2位和3位，所述1位为气检控制器输出控制通风风机，即联动启动模式；所述2位为停止；所述3位为直接启动通风风机，即强制启动模式。
4.如权利要求3所述的一种钻机用气检联动风机启动系统，其特征在于，所述通风风机启动方式选择开关(9)默认状态处于所述1位，如果所述1位出现失灵，则可手动操作至所述2位和3位。
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