CN112684775B - 一种acm混浆密度液位自动控制器的检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统，属于石油装备技术领域，其包括主机设备、ACM外部信号模拟器和ACM混浆密度液位自动控制器，所述ACM外部信号模拟器包括检测信号模拟器、J1939信号模拟器和控制信号模拟器。本发明通过对混浆密度液位自动控制器的检测，用于模拟固井设备的监测点，验证ACM混浆密度液位自动控制器的系统软件、硬件电路功能，实现自动控制器装配完成之后的离线检测并出具检测报告，支持ACM混浆密度液位自动控制器的快速检测、ACM混浆密度液位自动控制器井场数据回放，满足ACM混浆密度液位自动控制器批量测试需求，具有可靠性高、易扩展、接入便捷、自动化水平高及高效检测的特点。

Description

一种ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统

技术领域

本发明属于石油装备技术领域，具体为一种ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统。

背景技术

固井施工中，水泥浆的密度是固井施工作业中极其重要的参数，因其密度没有得到很好的控制而导致了许多固井作业失败的案例很多，水泥浆的密度直接影响着固井施工安全和油气井固井质量，随着固井水泥浆密度自动控制系统技术的不断进步，目前国内外自动化程度很高的混浆系统，可准确控制水泥浆密度且操作方便，这种混浆自动化控制系统可以进行连续准确的固井作业监控，为确保固井施工质量、提高技术水平、实现科学管理提供了必要手段。

从以上分析可知，混浆密度液位自动控制器不仅提高了油田的生产效率，同时也保证了油田生产的安全，其在油田等生产领域得到了越来越广泛地应用，相应地，对混浆密度液位自动控制器进行测试校验，特别是对混浆密度液位自动控制器进行批量测试的需求也越来越紧迫，但是目前没有针对固井作业应用的高效混浆密度液位自动控制器检测系统。

因此，有必要提供混浆密度液位自动控制器检测系统，满足多种混浆密度液位自动控制器设备的全方面批量测试，以判断混浆密度液位自动控制器是否具备合格出厂状态，同时提高混浆密度液位自动控制器出厂检测效率。

发明内容

（一）解决的技术问题

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统，解决了对混浆密度液位自动控制器进行测试校验，特别是对混浆密度液位自动控制器进行批量测试的需求也越来越紧迫，无法满足多种混浆密度液位自动控制器设备的全方面批量测试，降低出厂检测效率的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统，包括主机设备、ACM外部信号模拟器和ACM混浆密度液位自动控制器，所述ACM外部信号模拟器包括检测信号模拟器、J1939信号模拟器和控制信号模拟器，所述主机设备通过RS485控制总线与ACM外部信号模拟器通信连接，所述ACM外部信号模拟器分别通过检测信号总线、J1939总线和控制信号总线与外部的ACM混浆密度液位自动控制器通信连接，所述主机设备通过ACM通讯总线与外部的ACM混浆密度液位自动控制器通信连接。

ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统：所述ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统用于模拟固井设备的监测点，验证ACM混浆密度液位自动控制器的系统软件、硬件电路功能，实现自动控制器装配完成之后的离线检测并出具检测报告。

主机设备：所述主机设备是ACM检测系统控制软件的硬件载体，根据ACM混浆密度液位自动控制器需输入的信号，产生ACM外部信号模拟器的总线信号，以调整待检测信号的生成。

检测信号模拟器：所述检测信号模拟器产生固件系统待检测的物理信号，通过线缆发送给ACM混浆密度液位自动控制器，用于模拟实际固井工况下的所有工作信号，检测信号具体包括压力信号、排量信号、液位信号、密度信号、清水阀阀位信号、灰阀阀位信号和清水流量信号。

J1939信号模拟器：所述J1939信号模拟器接收和响应RS485总线上控制指令，模拟并输出符合J1939总线规范的信号。

控制信号模拟器：所述控制信号模拟器接收由ACM混浆密度液位自动控制器发送的控制信号，并对控制信号进行响应，根据控制信号的指令通知主机设备调整待检测信号的生成，用于模拟实际工况中由ACM混浆密度液位自动控制器对固井设备的控制作业流程，控制信号具体包括清水阀阀位控制信号和灰阀阀位控制信号。

作为本发明的进一步方案：所述主机设备中包括ACM检测系统控制软件，所述ACM检测系统控制软件的ACM检测系统中包括系统配置模块、通信控制模块、控制响应逻辑算法模块、检测流程控制模块、分析报告模块和历史数据管理模块，其中：

系统配置模块：系统配置模块对接入系统的各项硬件设备的通信参数、数据存储位置的系统参数进行配置管理。

通信控制模块：通信控制模块实现对接入硬件模块的通信接口，其包括检测信号模拟控制单元、控制信号模拟控制单元和ACM4.1固井控制系统通信单元，其中：

A1、检测信号模拟控制单元实现与检测信号模拟器的通信接口并向检测信号模拟器发送产生模拟检测信号的控制指令，读取模拟器的反馈响应。

A2、控制信号模拟控制单元实现与控制信号模拟器的通信接口，读取模拟器接收到的由ACM固井控制系统发送过来的控制指令，根据模拟调控算法结果向模拟器发送给ACM固井控制系统的反馈指令。

A3、ACM4.1固井控制系统通信单元实现与ACM固井控制系统通信，读取控制系统上报的数据。

控制响应逻辑算法模块：控制响应逻辑算法模块是模拟固井系统接收到ACM固井控制系统发送的控制指令后，整个工作系统所作出的物理响应，对各类检测传感器的影响，从而了解检测信号传感器作出相应的响应变化。

检测流程控制模块：检测流程控制模块用于实现整个检测流程的业务逻辑控制，包括检测任务配置单元、检测任务登记单元、检测流程向导指示单元和检测数据显示单元，其中：

B1、检测任务配置单元完成检测任务的系统配置，包括配置检测模式、检测任务步骤和检测计划流程。

B2、检测任务登记单元登记记录检测任务的WO码和检测人员信息。

B3、检测流程向导指示单元可根据配置的检测任务和业务逻辑流程，以向导的方式指示检测人员按步骤完成检测任务。

B4、检测数据显示单元以数据图表实时显示检测过程中的各种信号数据。

分析报告模块：分析报告模块用于生成和管理分析报告，包括分析报告模板定制单元、分析报告内容生成单元和分析报告管理单元，其中：

C1、分析报告模板定制单元实现定制分析报告的内容模板，指定模板上显示的内容形式和位置。

C2、分析报告内容生成单元根据检测数据和设定的检测模板生成检测报告。

C3、分析报告管理单元管理生成的分析报告，实现报告的增、删、改、查、打印、导出功能。

历史数据管理模块：历史数据管理模块实现历史数据的删、查、打印、导出、备份、恢复的数据管理功能，支持历史数据的统计分析并生成相应报告。

作为本发明的进一步方案：所述ACM检测系统包括网络数据保护单元，所述网络数据保护单元包括网络检测模块和网络切换模块，所述网络检测模块可对ACM检测系统中网络进行实时监测，当网络出现异常波动或异常端口进行访问时，可通过网络切换模块对网络进行切换使用，防止因网络异常影响系统工作的同时避免他人入侵该系统。

作为本发明的进一步方案：所述历史数据管理模块和分析报告模块的输出端与对比反馈模块的输入端电连接，所述对比反馈模块的输出端与警报提示模块的输入端电连接，所述对比反馈模块的输出端通过无线信号传输的方式与用户移动终端信号连接。

作为本发明的进一步方案：所述对比反馈模块可通过将历史数据与分析报告模块中检测的数据进行分析对比，对比出超出额定范围的数据将信号传递至警报提示模块进行警示，同时对比反馈模块可将数据信息传递至用户移动终端，以便及时将信息进行公布并作出应急处理。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明通过对混浆密度液位自动控制器的检测，用于模拟固井设备的监测点，验证ACM混浆密度液位自动控制器的系统软件、硬件电路功能，实现自动控制器装配完成之后的离线检测并出具检测报告，支持ACM混浆密度液位自动控制器的快速检测、ACM混浆密度液位自动控制器井场数据回放，满足ACM混浆密度液位自动控制器批量测试需求，具有可靠性高、易扩展、接入便捷、自动化水平高及高效检测的特点。

2、本发明通过对比反馈模块、分析报告模块、历史数据管理模块和网络数据保护单元之间的相互配合，网络检测模块可对ACM检测系统中网络进行实时监测，当网络出现异常波动或异常端口进行访问时，可通过网络切换模块对网络进行切换使用，防止因网络异常影响系统工作的同时避免他人入侵该系统，提高该系统的运行的安全性，对比反馈模块可通过将历史数据与分析报告模块中检测的数据进行分析对比，对比出超出额定范围的数据将信号传递至警报提示模块进行警示，同时对比反馈模块可将数据信息传递至用户移动终端，以便及时将信息进行公布并作出应急处理。

附图说明

图1为本发明检测系统的原理框图；

图2为本发明ACM检测系统控制软件的系统原理示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

如图1-2所示，本发明提供一种技术方案：一种ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统，包括主机设备、ACM外部信号模拟器和ACM混浆密度液位自动控制器，所述ACM外部信号模拟器包括检测信号模拟器、J1939信号模拟器和控制信号模拟器，所述主机设备通过RS485控制总线与ACM外部信号模拟器通信连接，所述ACM外部信号模拟器分别通过检测信号总线、J1939总线和控制信号总线与外部的ACM混浆密度液位自动控制器通信连接，所述主机设备通过ACM通讯总线与外部的ACM混浆密度液位自动控制器通信连接。

ACM混浆密度液位自动控制器：所述ACM混浆密度液位自动控制器的检测用于模拟固井设备的监测点，验证ACM混浆密度液位自动控制器的系统软件、硬件电路功能，实现自动控制器装配完成之后的离线检测并出具检测报告。

主机设备：所述主机设备是ACM检测系统控制软件的硬件载体，根据ACM混浆密度液位自动控制器需输入的信号，产生ACM外部信号模拟器的总线信号，以调整待检测信号的生成。

检测信号模拟器：所述检测信号模拟器产生固件系统待检测的物理信号，通过线缆发送给ACM混浆密度液位自动控制器，用于模拟实际固井工况下的所有工作信号，检测信号具体包括压力信号、排量信号、液位信号、密度信号、清水阀阀位信号、灰阀阀位信号和清水流量信号。

J1939信号模拟器：所述J1939信号模拟器接收和响应RS485总线上控制指令，模拟并输出符合J1939总线规范的信号。

控制信号模拟器：所述控制信号模拟器接收由ACM混浆密度液位自动控制器发送的控制信号，并对控制信号进行响应，根据控制信号的指令通知主机设备调整待检测信号的生成，用于模拟实际工况中由ACM混浆密度液位自动控制器对固井设备的控制作业流程，控制信号具体包括清水阀阀位控制信号和灰阀阀位控制信号。

所述主机设备中包括ACM检测系统控制软件，所述ACM检测系统控制软件的ACM检测系统中包括系统配置模块、通信控制模块、控制响应逻辑算法模块、检测流程控制模块、分析报告模块和历史数据管理模块，其中：

系统配置模块：系统配置模块对接入系统的各项硬件设备的通信参数、数据存储位置的系统参数进行配置管理。

通信控制模块：通信控制模块实现对接入硬件模块的通信接口，其包括检测信号模拟控制单元、控制信号模拟控制单元和ACM4.1固井控制系统通信单元，其中：

A1、检测信号模拟控制单元实现与检测信号模拟器的通信接口并向检测信号模拟器发送产生模拟检测信号的控制指令，读取模拟器的反馈响应。

A2、控制信号模拟控制单元实现与控制信号模拟器的通信接口，读取模拟器接收到的由ACM固井控制系统发送过来的控制指令，根据模拟调控算法结果向模拟器发送给ACM固井控制系统的反馈指令。

A3、ACM4.1固井控制系统通信单元实现与ACM固井控制系统通信，读取控制系统上报的数据。

控制响应逻辑算法模块：控制响应逻辑算法模块是模拟固井系统接收到ACM固井控制系统发送的控制指令后，整个工作系统所作出的物理响应，对各类检测传感器的影响，从而了解检测信号传感器作出相应的响应变化。

检测流程控制模块：检测流程控制模块用于实现整个检测流程的业务逻辑控制，包括检测任务配置单元、检测任务登记单元、检测流程向导指示单元和检测数据显示单元，其中：

B1、检测任务配置单元完成检测任务的系统配置，包括配置检测模式、检测任务步骤和检测计划流程。

B2、检测任务登记单元登记记录检测任务的WO码和检测人员信息。

B3、检测流程向导指示单元可根据配置的检测任务和业务逻辑流程，以向导的方式指示检测人员按步骤完成检测任务。

B4、检测数据显示单元以数据图表实时显示检测过程中的各种信号数据。

分析报告模块：分析报告模块用于生成和管理分析报告，包括分析报告模板定制单元、分析报告内容生成单元和分析报告管理单元，其中：

C1、分析报告模板定制单元实现定制分析报告的内容模板，指定模板上显示的内容形式和位置。

C2、分析报告内容生成单元根据检测数据和设定的检测模板生成检测报告。

C3、分析报告管理单元管理生成的分析报告，实现报告的增、删、改、查、打印、导出功能。

历史数据管理模块：历史数据管理模块实现历史数据的删、查、打印、导出、备份、恢复的数据管理功能，支持历史数据的统计分析并生成相应报告。

所述ACM检测系统包括网络数据保护单元，所述网络数据保护单元包括网络检测模块和网络切换模块，所述网络检测模块可对ACM检测系统中网络进行实时监测，当网络出现异常波动或异常端口进行访问时，可通过网络切换模块对网络进行切换使用，防止因网络异常影响系统工作的同时避免他人入侵该系统，所述历史数据管理模块和分析报告模块的输出端与对比反馈模块的输入端电连接，所述对比反馈模块的输出端与警报提示模块的输入端电连接，所述对比反馈模块的输出端通过无线信号传输的方式与用户移动终端信号连接，所述对比反馈模块可通过将历史数据与分析报告模块中检测的数据进行分析对比，对比出超出额定范围的数据将信号传递至警报提示模块进行警示，同时对比反馈模块可将数据信息传递至用户移动终端，以便及时将信息进行公布并作出应急处理。

通过对混浆密度液位自动控制器的检测，用于模拟固井设备的监测点，验证ACM混浆密度液位自动控制器的系统软件、硬件电路功能，实现自动控制器装配完成之后的离线检测并出具检测报告，支持ACM混浆密度液位自动控制器的快速检测、ACM混浆密度液位自动控制器井场数据回放，满足ACM混浆密度液位自动控制器批量测试需求，具有可靠性高、易扩展、接入便捷、自动化水平高及高效检测的特点。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统，包括主机设备、ACM外部信号模拟器和ACM混浆密度液位自动控制器，其特征在于：所述ACM外部信号模拟器包括检测信号模拟器、J1939信号模拟器和控制信号模拟器，所述主机设备通过RS485控制总线与ACM外部信号模拟器通信连接，所述ACM外部信号模拟器分别通过检测信号总线、J1939总线和控制信号总线与外部的ACM混浆密度液位自动控制器通信连接，所述主机设备通过ACM通讯总线与外部的ACM混浆密度液位自动控制器通信连接；

ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统：所述ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统用于模拟固井设备的监测点，验证ACM混浆密度液位自动控制器的系统软件、硬件电路功能，实现自动控制器装配完成之后的离线检测并出具检测报告；

主机设备：所述主机设备是ACM检测系统控制软件的硬件载体，根据ACM混浆密度液位自动控制器需输入的信号，产生ACM外部信号模拟器的总线信号，以调整待检测信号的生成；

检测信号模拟器：所述检测信号模拟器产生固件系统待检测的物理信号，通过线缆发送给ACM混浆密度液位自动控制器，用于模拟实际固井工况下的所有工作信号，检测信号具体包括压力信号、排量信号、液位信号、密度信号、清水阀阀位信号、灰阀阀位信号和清水流量信号；

J1939信号模拟器：所述J1939信号模拟器接收和响应RS485总线上控制指令，模拟并输出符合J1939总线规范的信号；

控制信号模拟器：所述控制信号模拟器接收由ACM混浆密度液位自动控制器发送的控制信号，并对控制信号进行响应，根据控制信号的指令通知主机设备调整待检测信号的生成，用于模拟实际工况中由ACM混浆密度液位自动控制器对固井设备的控制作业流程，控制信号具体包括清水阀阀位控制信号和灰阀阀位控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统，其特征在于：所述主机设备中包括ACM检测系统控制软件，所述ACM检测系统控制软件的ACM检测系统中包括系统配置模块、通信控制模块、控制响应逻辑算法模块、检测流程控制模块、分析报告模块和历史数据管理模块，其中：

系统配置模块：系统配置模块对接入系统的各项硬件设备的通信参数、数据存储位置的系统参数进行配置管理；

通信控制模块：通信控制模块实现对接入硬件模块的通信接口，其包括检测信号模拟控制单元、控制信号模拟控制单元和ACM4.1固井控制系统通信单元，其中：

A1、检测信号模拟控制单元实现与检测信号模拟器的通信接口并向检测信号模拟器发送产生模拟检测信号的控制指令，读取模拟器的反馈响应；

A2、控制信号模拟控制单元实现与控制信号模拟器的通信接口，读取模拟器接收到的由ACM固井控制系统发送过来的控制指令，根据模拟调控算法结果向模拟器发送给ACM固井控制系统的反馈指令；

A3、ACM4.1固井控制系统通信单元实现与ACM固井控制系统通信，读取控制系统上报的数据；

控制响应逻辑算法模块：控制响应逻辑算法模块是模拟固井系统接收到ACM固井控制系统发送的控制指令后，整个工作系统所作出的物理响应，对各类检测传感器的影响，从而了解检测信号传感器作出相应的响应变化；

检测流程控制模块：检测流程控制模块用于实现整个检测流程的业务逻辑控制，包括检测任务配置单元、检测任务登记单元、检测流程向导指示单元和检测数据显示单元，其中：

B1、检测任务配置单元完成检测任务的系统配置，包括配置检测模式、检测任务步骤和检测计划流程；

B2、检测任务登记单元登记记录检测任务的WO码和检测人员信息；

B3、检测流程向导指示单元可根据配置的检测任务和业务逻辑流程，以向导的方式指示检测人员按步骤完成检测任务；

B4、检测数据显示单元以数据图表实时显示检测过程中的各种信号数据；

分析报告模块：分析报告模块用于生成和管理分析报告，包括分析报告模板定制单元、分析报告内容生成单元和分析报告管理单元，其中：

C1、分析报告模板定制单元实现定制分析报告的内容模板，指定模板上显示的内容形式和位置；

C2、分析报告内容生产单元根据检测数据和设定的检测模板生成检测报告；

C3、分析报告管理单元管理生成的分析报告，实现报告的增、删、改、查、打印、导出功能；

历史数据管理模块：历史数据管理模块实现历史数据的删、查、打印、导出、备份、恢复的数据管理功能，支持历史数据的统计分析并生成相应报告。

3.根据权利要求2所述的一种ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统，其特征在于：所述ACM检测系统包括网络数据保护单元，所述网络数据保护单元包括网络检测模块和网络切换模块，所述网络检测模块可对ACM检测系统中网络进行实时监测，当网络出现异常波动或异常端口进行访问时，可通过网络切换模块对网络进行切换使用，防止因网络异常影响系统工作的同时避免他人入侵该系统。

4.根据权利要求2所述的一种ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统，其特征在于：所述历史数据管理模块和分析报告模块的输出端与对比反馈模块的输入端电连接，所述对比反馈模块的输出端与警报提示模块的输入端电连接，所述对比反馈模块的输出端通过无线信号传输的方式与用户移动终端信号连接。

5.根据权利要求4所述的一种ACM混浆密度液位自动控制器的检测系统，其特征在于：所述对比反馈模块可通过将历史数据与分析报告模块中检测的数据进行分析对比，对比出超出额定范围的数据将信号传递至警报提示模块进行警示，同时对比反馈模块可将数据信息传递至用户移动终端，以便及时将信息进行公布并作出应急处理。

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