CN112634551A - 一种司钻房内的语音报警控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钻机司钻房内语音报警的控制系统，包括设置在司钻房内的语音报警系统，语音报警系统连接有控制器组，控制器组连接有设置在司钻房内的HMI组，所述语音报警系统连接有报警灯信号组，报警灯信号组连接设备组。提供一种钻机司钻房内语音报警的控制方法，在司钻房内部安装一个信号处理系统，将司钻房内部指示灯的信号引入该系统，并且采用总线通讯的方式将与HMI连接的PLC进行通讯，采集其中的报警信号，将所有信号汇总到一起，根据优先级进行排序之后，发送给语音播报模块，进行语音报警，司钻人员直接听取报警信息，避免了报警信息不明确，遗漏查看报警信息的问题。

Description

一种司钻房内的语音报警控制方法
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种钻机司钻房内语音报警的控制方法。
背景技术
在石油钻井领域，钻井设备的部分报警信息需要在司钻房进行进行显示，及时反馈给司钻人员，例如盘刹液压站压力低、盘刹温度高、游车与二层台机械手互锁、正压气体压力低报警等。
目前钻井设备的报警基本通过两种方式实现：第一种是安装在控制柜门或者司钻操作台的报警指示灯进行显示报警，另外一种是通过司钻房内安装的HMI画面显示。指示灯报警存在如下问题：1、钻机所配置设备较多，司钻房内部的报警指示灯较多，且布局杂乱，不便于司钻观察；部分报警指示灯代表了多重报警信息，当报警灯响时，司钻人员不能及时的排查出当前报警灯信息。2、HMI界面分布比较紧凑，报警等信息多以滚动条的形式循环播放，显示条仅实时显示一条报警信息，司钻人员在操作钻台设备时，容易漏看一些报警信息，无法及时处理。以上两种报警的显示方法会存在漏看、错看报警信息的问题。目前钻机上还不存在解决上述问题的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种钻机司钻房语音报警的控制方法，解决当前司钻房报警信息不明确、容易遗漏的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种钻机司钻房内语音报警的控制系统，包括设置在司钻房内的语音报警系统，语音报警系统连接有控制器组，控制器组连接有设置在司钻房内的HMI组，所述语音报警系统连接有报警灯信号组，报警灯信号组连接设备组。
语音报警系统包括信号采集模块，信号采集模块连接运算处理模块，运算处理模块连接有总线通讯模块和操作单元，总线通讯模块连接有语音播报模块。
报警灯信号组包括若干报警灯。
设备组连接与报警灯信号组通过硬线连接，信号采集模块与报警灯信号组中的报警灯相连接；设备组中的控制器组与HMI组通过总线相连接，总线通讯模块采集由控制器单元发送给HMI的报警信息。运算处理模块同时接收信号采集模块过来的报警灯信号和总线通讯模块发过来的控制器单元发送过来的总线报警信号，将所接收的所有信号进行等级逻辑计算，将重要的报警信息进行优先、多次播报，将最终处理完毕的信息发送给总线通讯模块，通过总线信号与语音播报模块相连接，将处理完毕的语音指令信号发送给语音播报模块，进行语音报警。将报警音频录入语音报警模块中，通过总线通讯模块发送指令，触发对应的报警音频信号进行报警。
一种钻机司钻房语音报警的控制方法，采用一种钻机司钻房内语音报警的控制系统，具体实施步骤如下：
步骤1，语音播报模块录入所有的报警信息音频，包含指示灯和HMI报警信息。根据模块特性在运算处理模块中对语音报警模块进行配置与组态；
步骤2，将原有指示灯报警信号引入继电器K1的控制端，输出端共输出两路信号，一路信号驱动报警灯报警，另外一路信号引入信号采集模块。所述每个报警灯需要一个继电器，对于N个报警灯，则需要增加N个继电器。
步骤3，原有HMI所显示的报警信息均来自于控制器组的控制器；控制器将设备现场层采集的信号进行逻辑运算与分析，当采集的信号处于报警区时，通过总线信号将HMI的上位机对应报警灯点亮或者进行显示等。总线通讯模块包含多个网络总线通讯接口总线数据经过处理之后，将数据发送至运算处理模块。
步骤4，通过信号采集模块采集的数字量报警信号和通过总线通讯模块采集的总线报警信号，全部进入运算处理模块中，该模块对所有的信号进行逻辑分析与处理，将报警信号按照不同的等级和要求进行划分，并且进行编码；报警信号等级越高，代表显示的实时性越高，安全等级越高，要求在报警信号未处理之前，进行频繁的报警，提醒司钻人员进行设备的安全排查和确认。
步骤5，所有的报警信息处理完毕之后，通过总线通讯模块，将对应报警信息的编码指令发送给语音播报模块，该模块根据接收的报警信号编码，读取录制好的对应指令的音频进行发声、报警。
步骤6，操作单元可以采用无线遥控、本地按钮等操作方式进行。操作单元主要针对当前的报警信息，由司钻人员根据生产工艺要求、报警信息的优先等级等进行筛分和操作，应该包含以下功能：确认、重复该报警信息、重复上一条报警信息、切换到下一条报警信息等。如果不采取任何操作，系统按照程序设定的逻辑，一条报警指令执行完毕之后，继续执行下一条报警指令。
步骤3中，控制器为4-1 1#控制器、4-2 2#控制器、4-N N#控制器。
步骤3中，网络总线通讯接口为CAN，Profinet，Profibus-DP， RS485。
本发明的有益效果是，提供一种钻机司钻房内语音报警的控制方法，在司钻房内部安装一个信号处理系统，将司钻房内部指示灯的信号引入该系统，并且采用总线通讯的方式将与HMI连接的PLC进行通讯，采集其中的报警信号，将所有信号汇总到一起，根据优先级进行排序之后，发送给语音播报模块，进行语音报警，司钻人员直接听取报警信息，避免了报警信息不明确，遗漏查看报警信息的问题。
附图说明
图1是本发明一种钻机司钻房内语音报警的控制方法原理图；
图2是本发明一种钻机司钻房内语音报警的控制方法的报警灯信号采集原理图；
图3是本发明一种钻机司钻房内语音报警的控制方法的HMI报警信号原理图；
图中，1.语音报警系统，1-1.信号采集模块，1-2.运算处理模块， 1-3.总线通讯模块，1-4.语音播报模块，1-5.操作单元，2.控制器组，2-1.1#控制器，2-2.2#控制器，2-N.N#控制器，3.报警灯信号组，3-1.1# 报警灯，3-2.2#报警灯，3-N.N#报警灯，4.HMI组，4-1.1#HMI，4-2.2#HMI，4-3.3#HMI，5.设备组。
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。
本发明一种钻机司钻房内语音报警的控制方法，如图1所示，包括语音报警系统1，包含信号采集模块1-1，运算处理模块1-2，总线通讯模块1-3，语音播报模块1-4，操作单元1-5。
根据图1所示，设备组连接5与报警灯信号组3通过硬线连接，信号采集模块1-1与报警灯信号组3中的报警灯相连接。设备组中的控制器组2与HMI组4通过总线相连接，总线通讯模块1-3采集由控制器单元发送给HMI的报警信息。运算处理模块1-2同时接收信号采集模块1-1过来的报警灯信号和总线通讯模块1-3发过来的控制器单元发送过来的总线报警信号，将所接收的所有信号进行等级逻辑计算，将重要的报警信息进行优先、多次播报，将最终处理完毕的信息发送给总线通讯模块，通过总线信号与语音播报模块相连接，将处理完毕的语音指令信号发送给语音播报模块，进行语音报警。将报警音频录入语音报警模块1-4中，通过总线通讯模块发送指令，触发对应的报警音频信号进行报警。
具体实施步骤如下：
步骤(1)，语音播报模块1-4录入所有的报警信息音频，包含指示灯和HMI报警信息。根据模块特性在运算处理模块中对语音报警模块1-4进行配置与组态；
步骤(2)，根据图2所示，将原有指示灯报警信号引入继电器 K1的控制端，输出端共输出两路信号，一路信号驱动报警灯报警，另外一路信号引入信号采集模块1-1。所述每个报警灯需要一个继电器，对于N个报警灯，则需要增加N个继电器。
步骤(3)，根据图3所示，原有HMI所显示的报警信息均来自于控制器组2的控制器，例如4-1 1#控制器、4-2 2#控制器4-N N# 控制器等。控制器将设备现场层采集的信号进行逻辑运算与分析，当采集的信号处于报警区时，通过总线信号将HMI的上位机对应报警灯点亮或者进行显示等。总线通讯模块1-3包含多个网络总线通讯接口，例如CAN，Profinet，Profibus-DP，RS485等。总线数据经过处理之后，将数据发送至运算处理模块1-2。
步骤(4)，通过信号采集模块1-1采集的数字量报警信号和通过总线通讯模块1-3采集的总线报警信号，全部进入运算处理模块1-2 中，该模块对所有的信号进行逻辑分析与处理，将报警信号按照不同的等级和要求进行划分，并且进行编码。报警信号等级越高，代表显示的实时性越高，安全等级越高，要求在报警信号未处理之前，进行频繁的报警，提醒司钻人员进行设备的安全排查和确认。
步骤(5)，所有的报警信息处理完毕之后，通过总线通讯模块 1-3，将对应报警信息的编码指令发送给语音播报模块1-4，该模块根据接收的报警信号编码，读取录制好的对应指令的音频进行发声、报警。
步骤(6)，操作单元可以采用无线遥控、本地按钮等操作方式进行。操作单元主要针对当前的报警信息，由司钻人员根据生产工艺要求、报警信息的优先等级等进行筛分和操作，应该包含以下功能：确认、重复该报警信息、重复上一条报警信息、切换到下一条报警信息等。如果不采取任何操作，系统按照程序设定的逻辑，一条报警指令执行完毕之后，继续执行下一条报警指令。

Claims (7)

1.一种钻机司钻房内语音报警的控制系统，其特征在于，包括设置在司钻房内的语音报警系统(1)，语音报警系统(1)连接有控制器组(2)，控制器组(2)连接有设置在司钻房内的HMI组(4)，所述语音报警系统(1)连接有报警灯信号组(3)，报警灯信号组(3)连接设备组(5)。
2.根据权利要求1所述的一种钻机司钻房内语音报警的控制系统，其特征在于，所述语音报警系统(1)包括信号采集模块(1-1)，信号采集模块(1-1)连接运算处理模块(1-2)，运算处理模块(1-2)连接有总线通讯模块(1-3)和操作单元(1-5)，总线通讯模块(1-3)连接有语音播报模块(1-4)。
3.根据权利要求1所述的一种钻机司钻房内语音报警的控制系统，其特征在于，所述报警灯信号组(3)包括若干报警灯。
4.根据权利要求1所述的一种钻机司钻房内语音报警的控制系统，其特征在于，所述设备组连接(5)与报警灯信号组(3)通过硬线连接，信号采集模块(1-1)与报警灯信号组(3)中的报警灯相连接；设备组中的控制器组(2)与HMI组(4)通过总线相连接，总线通讯模块(1-3)采集由控制器单元发送给HMI的报警信息。运算处理模块(1-2)同时接收信号采集模块(1-1)过来的报警灯信号和总线通讯模块(1-3)发过来的控制器单元发送过来的总线报警信号，将所接收的所有信号进行等级逻辑计算，将重要的报警信息进行优先、多次播报，将最终处理完毕的信息发送给总线通讯模块，通过总线信号与语音播报模块相连接，将处理完毕的语音指令信号发送给语音播报模块，进行语音报警。将报警音频录入语音报警模块(1-4)中，通过总线通讯模块发送指令，触发对应的报警音频信号进行报警。
5.一种钻机司钻房语音报警的控制方法，采用一种钻机司钻房内语音报警的控制系统，其特征在于，具体实施步骤如下：
步骤1，语音播报模块(1-4)录入所有的报警信息音频，包含指示灯和HMI报警信息。根据模块特性在运算处理模块中对语音报警模块(1-4)进行配置与组态；
步骤2，将原有指示灯报警信号引入继电器K1的控制端，输出端共输出两路信号，一路信号驱动报警灯报警，另外一路信号引入信号采集模块(1-1)。所述每个报警灯需要一个继电器，对于N个报警灯，则需要增加N个继电器。
步骤3，原有HMI所显示的报警信息均来自于控制器组(2)的控制器；控制器将设备现场层采集的信号进行逻辑运算与分析，当采集的信号处于报警区时，通过总线信号将HMI的上位机对应报警灯点亮或者进行显示等。总线通讯模块(1-3)包含多个网络总线通讯接口，总线数据经过处理之后，将数据发送至运算处理模块(1-2)。
步骤4，通过信号采集模块(1-1)采集的数字量报警信号和通过总线通讯模块(1-3)采集的总线报警信号，全部进入运算处理模块(1-2)中，该模块对所有的信号进行逻辑分析与处理，将报警信号按照不同的等级和要求进行划分，并且进行编码；报警信号等级越高，代表显示的实时性越高，安全等级越高，要求在报警信号未处理之前，进行频繁的报警，提醒司钻人员进行设备的安全排查和确认。
步骤5，所有的报警信息处理完毕之后，通过总线通讯模块(1-3)，将对应报警信息的编码指令发送给语音播报模块(1-4)，该模块根据接收的报警信号编码，读取录制好的对应指令的音频进行发声、报警。
步骤6，操作单元可以采用无线遥控、本地按钮等操作方式进行。操作单元主要针对当前的报警信息，由司钻人员根据生产工艺要求、报警信息的优先等级等进行筛分和操作，应该包含以下功能：确认、重复该报警信息、重复上一条报警信息、切换到下一条报警信息等。如果不采取任何操作，系统按照程序设定的逻辑，一条报警指令执行完毕之后，继续执行下一条报警指令。
6.根据权利要求5所述的一种钻机司钻房语音报警的控制方法，其特征在于，所述步骤3中，控制器为4-1 1#控制器、4-2 2#控制器、4-N N#控制器。
7.根据权利要求5所述的一种钻机司钻房语音报警的控制方法，其特征在于，所述步骤3中，网络总线通讯接口为CAN，Profinet，Profibus-DP，RS485。
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