CN113027380B - 一种全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统。全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统包括全电驱动的井下安全阀机构和井下安全阀冗余控制系统；全电驱动的井下安全阀机构，包括电气舱模块、电动执行模块、平衡缓冲模块、磁耦合传动模块和阀门模块；井下安全阀冗余控制系统，由井上控制单元与井下控制单元组成，其中，井上控制单元由上位机、井上主控制系统、井上辅助控制系统和井上数据同步模块组成，井下控制单元由井下主控制系统、井下辅助控住系统和井下数据同步模块组成。本发明专利的优势在于，提高了全电驱动的井下安全阀控制系统的可靠性，简化了全电驱动的井下安全阀机构，易于维护。

Description

一种全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统

技术领域

本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统。

背景技术

随着深海油气资源开采的不断深入，高可靠性、紧凑型、模块化及智能化是海洋石油装备发展的方向。井下安全阀是一种用于防止井喷、保证生产安全的重要井下工具。海上生产井必须使用井下安全阀。

目前，常用的井下安全阀采用液压控制方式。一般由井上液压控制系统、液压控制管线和井下安全阀系统组成。由于液压控制方式本身的特点，液压控制井下安全阀存在着响应时间长、关井速度慢、控制系统可靠性差和故障不易诊断等诸多缺点，不能满足海洋石油生产的发展需求。

本单位申请的发明专利“一种全电驱动的井下安全阀”(申请号201910422782.0)涉及一种全电驱动的井下安全阀，它与液控井下安全阀相比使用电力控制，关井迅速、控制距离远，但存在着控制系统可靠性差、结构较复杂等缺点，亟待解决。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统包括全电驱动的井下安全阀机构和井下安全阀冗余控制系统。

全电驱动的井下安全阀机构，包括电气舱模块、电动执行模块、平衡缓冲模块、磁耦合传动模块和阀门模块。

电气舱模块，包括电气舱上接头、电气接口、电气舱内压筒、电气舱、电气舱下接头和过线通道。电气接口通过螺纹安装于电气舱上接头内，电气舱上接头通过螺纹安装于电气舱下接头上，电气舱内压筒通过螺纹安装于电气舱上接头和电气舱下接头之间，电气舱上接头、电气舱内压筒和电气舱下接头形成中空的电气舱，电气舱下接头上留有过线通道。

电动执行模块，包括电动推杆、电动推杆安装板、电动执行模块内压筒、电动执行模块外壳和外壳连接接头。四个相同的电动推杆通过螺钉安装在环形的电动推杆安装板上，电动推杆安装板通过螺纹安装在电动执行模块外壳和电动执行模块内压筒之间，外壳连接接头通过螺纹安装在电动执行模块外壳下部。

平衡缓冲模块，包括一个平衡装置。平衡装置包括四个相同的推杆管道、活塞、加强筋、平衡槽、上限位凸台和下限位凸台。四个相同对称分布的推杆管道通过螺纹配合安装在平衡槽上，推杆管道上端内壁开有上限位凸台，推杆管道下端内壁开有下限位凸台，活塞设计有动密封装置，安装于推杆管道内，加强筋通过焊接固定在推杆管道和平衡槽之间，平衡槽内盛有液体。

磁耦合传动模块，包括磁耦合外套筒、连接接头、弹簧安装板、弹簧、外磁环、外垫片、内磁环、内垫片、耐压隔离筒和磁耦合内流管。磁耦合外套筒内部放置外磁环和外垫片，一个外磁环和一组外垫片构成一个外磁耦合单元，若干外磁耦合单元构成外磁耦合装置；磁耦合内流管内部放置与外磁耦合装置相同数量的内磁环和内垫片，对应的外磁环和内磁环磁极相同或相反，若干内磁耦合单元构成内磁耦合装置，内磁耦合装置和外磁耦合装置构成磁耦合装置，耐压隔离筒通过螺纹安装于连接接头下部，磁耦合外套筒与耐压隔离筒构成间隙配合，磁耦合内流管与耐压隔离筒构成间隙配合，弹簧安装板通过螺纹安装于磁耦合外套筒上。

阀门模块，包括阀门上接头、阀板安装座、阀板、阀门开度传感器、温度传感器、压力传感器和阀门下接头。阀板安装座通过螺纹安装于阀门上接头上，阀板安装于阀板安装座上，阀门下接头通过螺纹安装于阀门上接头上，阀门开度传感器通过粘接安装于阀板上，温度传感器和压力传感器通过螺纹安装于阀门下接头内壁。

电气舱下接头外部下端螺纹与电动执行模块外壳上部螺纹配合连接，电气舱下接头内部下端螺纹与电动执行模块内压筒上部螺纹配合连接；外壳连接接头与阀门上接头上部螺纹配合连接,电动执行模块内压筒下部螺纹与连接接头上部螺纹配合连接；平衡装置通过螺钉安装于磁耦合外套筒上；耐压隔离筒通过螺纹安装于阀门上接头上。

井下安全阀冗余控制系统由井上控制单元与井下控制单元组成。井上控制单元，包括上位机、井上主控制系统、井上辅助控制系统和井上数据同步模块。井上主控制系统包括井上接口模块、井上CPU模块、井上数据双向收发模块、井上电力发送模块和井上光纤信息双向转换模块；井上辅助控制系统包括备用井上接口模块、备用井上CPU模块、备用井上数据双向收发模块、备用井上电力发送模块和备用井上光纤信息双向转换模块。井上主控制系统和井上辅助控制系统均通过电缆与井上数据同步模块连接。

井下控制单元，包括井下主控制系统、井下辅助控住系统和井下数据同步模块。井下主控制系统包括电力推杆供电模块、井下电力接收模块、井下光纤信息双向转换模块、电力推杆继电器、井下接口模块、井下数据双向收发模块、井下CPU模块、井下模数转换模块和井下传感器数据收发模块；井下辅助控制系统包括备用电力推杆供电模块、备用井下电力接收模块、备用井下光纤信息双向转换模块、备用电力推杆继电器、备用井下接口模块、备用井下数据双向收发模块、备用井下CPU模块、备用井下模数转换模块和备用井下传感器数据收发模块。井下主控制系统和井下辅助控系统均通过电缆与井下数据同步模块连接。

本发明和现有技术相比，具有以下优点和效果：全电驱动的井下安全阀机构结构更加简单、紧凑、可靠性性高；井下安全阀冗余控制系统结构简单，运行可靠，井上主控制系统、井上辅助控制系统、井下主控制系统和井下辅助控制系统组成冗余控制，当井上主控制系统或井下主控制系统发生故障时，可切换至井上辅助控制系统或井下辅助控制系统，保障井下安全阀的稳定运行。

附图说明

图1是全电驱动的井下安全阀机构的轴向结构剖面图及井下安全阀冗余控制系统示意图；

图2是A-A截面结构剖面图；

图3是平衡装置的轴向结构剖面图及俯视图；

图中，Ⅰ、电气舱模块，Ⅱ、电动执行模块，Ⅲ、平衡缓冲模块，Ⅳ、磁耦合传动模块，Ⅴ、阀门模块，1、电气舱上接头，2、电气接口，3、电气舱内压筒，4、电气舱，5、电气舱下接头，6、过线通道，7、电动推杆，8、电动推杆安装板，9、电动执行模块内压筒，10、电动执行模块外壳，11、平衡装置，12、磁耦合外套筒，13、连接接头，14、弹簧安装板，15、外壳连接接头，16、弹簧，17、外磁环，18、外垫片，19、内磁环，20、内垫片，21、耐压隔离筒，22、磁耦合内流管，23、阀门上接头，24、阀板安装座，25、阀板，26、阀门开度传感器，27、温度传感器，28、压力传感器，29、阀门下接头，30、井上控制单元，31、井上主控制系统，32、井上接口模块，33、井上数据双向收发模块，34、井上光纤信息双向转换模块，35、井上CPU模块，36、井上电力发送模块，37、井上数据同步模块，38、井下主控制系统，39、井下光纤信息双向转换模块，40、井下电力接收模块，41、电力推杆供电模块，42、井下数据双向收发模块，43、井下接口模块，44、电力推杆继电器，45、井下传感器数据收发模块，46、井下模数转换模块，47、井下CPU模块，48、井下控制单元，49、上位机，50、井上辅助控制系统，51、备用井上接口模块，52、备用井上数据双向收发模块，53、备用井上光纤信息双向转换模块，54、备用井上CPU模块，55、备用井上电力发送模块，56、井下辅助控制系统，57、备用井下光纤信息双向转换模块，58、备用井下电力接收模块，59、备用电力推杆供电模块，60、备用井下数据双向收发模块，61、备用井下接口模块，62、备用电力推杆继电器，63、备用井下传感器数据收发模块，64、备用井下模数转换模块，65、备用井下CPU模块，66、井下数据同步模块，67、推杆管道，68、活塞，69、加强筋，70、平衡槽，71、上限位凸台，72、下限位凸台。

具体实施方案

如图1、图2和图3所示，全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统，包括全电驱动的井下安全阀机构和井下安全阀冗余控制系统。

全电驱动的井下安全阀机构，包括电气舱模块Ⅰ、电动执行模块Ⅱ、平衡缓冲模块Ⅲ、磁耦合传动模块Ⅳ和阀门模块Ⅴ。

电气舱模块Ⅰ，包括电气舱上接头1、电气接口2、电气舱内压筒3、电气舱4、电气舱下接头5和过线通道6。电气接口2通过螺纹安装于电气舱上接头1内，用于电缆和通信线路连接；电气舱上接头1通过螺纹安装于电气舱下接头5上，电气舱内压筒3通过螺纹安装于电气舱上接头1和电气舱下接头5之间，电气舱上接头1、电气舱内压筒3和电气舱下接头5形成中空的电气舱4，用于安装井下控制单元48；电气舱下接头5上留有过线通道6，用于控制线路走线。

电动执行模块Ⅱ，包括电动推杆7、电动推杆安装板8、电动执行模块内压筒9、电动执行模块外壳10和外壳连接接头15。四个相同的电动推杆7通过螺钉安装在环形的电动推杆安装板8上，用于驱动；电动推杆安装板8通过螺纹连接安装在电动执行模块外壳10和电动执行模块内压筒9之间，用于安装四个相同的电动推杆7；外壳连接接头15通过螺纹安装在电动执行模块外壳10下部，用于连接阀门上接头23。

平衡缓冲模块Ⅲ，包括平衡装置11，起缓冲作用，解决电动推杆7行程不同、运行不同步造成的受力不均匀问题。平衡装置11包括四个相同的推杆管道67、活塞68、加强筋69、平衡槽70、上限位凸台71和下限位凸台72。四个相同对称分布的推杆管道67通过螺纹安装在平衡槽70上，用于提供电动推杆7的运行通道；推杆管道67上端内壁开有上限位凸台71，推杆管道67下端内壁开有下限位凸台72，用于防止活塞68运行过程中冲出推杆管道67；活塞68设计有动密封装置，安装于推杆管道67内，用于密封平衡槽70内液体；加强筋69通过焊接固定在推杆管道67和平衡槽70之间，用于固定推杆管道67；平衡槽70通过螺钉安装于磁耦合外套筒12上，用于盛放液体。

磁耦合传动模块Ⅳ，包括磁耦合外套筒12、连接接头13、弹簧安装板14、弹簧16、外磁环17、外垫片18、内磁环19、内垫片20、耐压隔离筒21和磁耦合内流管22。磁耦合外套筒12内部放置外磁环17和外垫片18，一个外磁环17和一组外垫片18构成一个外磁耦合单元，若干外磁耦合单元构成外磁耦合装置；磁耦合内流管22内部放置与外磁耦合装置相同数量的内磁环19和内垫片20，对应的外磁环17和内磁环19磁极相同或相反，若干内磁耦合单元构成内磁耦合装置，内磁耦合装置和外磁耦合装置构成磁耦合装置，用于实现力的不接触传输；耐压隔离筒21通过螺纹安装于连接接头13下部，用于承压和隔离井液；磁耦合外套筒12与耐压隔离筒21构成间隙配合，磁耦合内流管22与耐压隔离筒21构成间隙配合，保证磁耦合装置不与耐压隔离筒21产生摩擦；弹簧安装板14通过螺纹安装于磁耦合外套筒12上，用于安装弹簧16。

阀门模块Ⅴ，包括阀门上接头23、阀板安装座24、阀板25、阀门开度传感器26、温度传感器27、压力传感器28和阀门下接头29。阀板安装座24通过螺纹安装于阀门上接头23上，用于安装阀板25；阀板25安装于阀板安装座24上；阀门下接头29通过螺纹安装于阀门上接头23上；阀门开度传感器26通过粘接安装于阀板25上，用于测量阀门开度，温度传感器27和压力传感器28通过螺纹安装于阀门下接头29内壁，用于测量温度和压力。

电气舱下接头5外部下端螺纹与电动执行模块外壳10上部螺纹配合连接，电气舱下接头5内部下端螺纹与电动执行模块内压筒9上部螺纹配合连接；外壳连接接头15与阀门上接头23上部螺纹配合连接,电动执行模块内压筒9下部螺纹与连接接头13上部螺纹配合连接；平衡装置11通过螺钉安装于磁耦合外套筒12上；耐压隔离筒21通过螺纹安装于阀门上接头23上。

井下安全阀冗余控制系统由井上控制单元30与井下控制单元48组成。井上控制单元30，包括上位机49、井上主控制系统31、井上辅助控制系统50和井上数据同步模块37。井上主控制系统31包括井上数据双向收发模块33、井上光纤信息双向转换模块34、井上接口模块32、井上电力发送模块36和井上CPU模块35。井上接口模块32通过电缆与上位机49、井上CPU模块35、井上数据双向收发模块33和井上电力发送模块36相连，用于信息收集与发送；井上数据双向收发模块33通过电缆连接至井上光纤信息双向转换模块34，用于信息交互；井上光纤信息双向转换模块34通过电缆连接至井下光纤信息双向转换模块39，用于光信号和电信号之间相互转换，实现井上控制单元30和井下控制单元48之间通信；井上电力发送模块36通过电缆连接至井下电力接收模块40，用于电能传输；井上CPU模块35，通过电缆连接至井上接口模块32，用于信息处理和发送指令。井上辅助控制系统50包括备用井上数据双向收发模块52、备用井上光纤信息双向转换模块53、备用井上接口模块51、备用井上电力发送模块55和备用井上CPU模块54。井上数据同步模块37通过电缆连接至井上CPU模块35和备用井上CPU模块54，用于实现井上主控制系统31和井上辅助控制系统50之间数据同步。上位机49，通过电缆连接至井上接口模块32和备用井上接口模块51，用于井下安全阀运行状态实时显示和控制命令发出。

井下控制单元48，包括井下主控制系统38、井下辅助控住系统56和井下数据同步模块66。井下主控制系统38包括井下光纤信息双向转换模块39、井下电力接收模块40、电力推杆供电模块41、井下数据双向收发模块42、井下接口模块43、电力推杆继电器44、井下传感器数据收发模块45、井下模数转换模块46和井下CPU模块47。井下光纤信息双向转换模块39通过光纤连接至井上光纤信息双向转换模块34，用于光信号和电信号之间相互转换，实现井上控制单元30和井下控制单元48之间通信；井下数据双向收发模块42通过电缆与井下光纤信息双向转换模块39相连，用于信息双向接收和发送；井下传感器数据收发模块45通过电缆连接至阀门开度传感器26、温度传感器27和压力传感器28，用于采集三个传感器测量的信息；井下模数转换模块46通过电缆连接至井下传感器数据收发模块45和井下CPU模块47，用于将井下传感器数据收发模块45采集的信息转换成数字信息并发送给井下CPU模块47；电力推杆供电模块41通过电缆连接至电动推杆7，用于为电动推杆7供电；电力推杆继电器44通过电缆连接至电动推杆7，用于控制电动推杆7运行状态；井下电力接收模块40通过电缆连接至井上电力发送模块36、电力推杆供电模块41、电力推杆继电器44、井下CPU模块47、井下光纤信息双向转换模块39、井下数据双向收发模块42和井下传感器数据收发模块45，用于从井上电力发送模块36接收电能并供电；井下接口模块43通过电缆连接至电力推杆继电器44和井下数据双向收发模块42，用于信息收集和发送；井下CPU模块47通过电缆连接至井下接口模块43，用于信息处理和发送指令。井下辅助控住系统56包括备用井下光纤信息双向转换模块57、备用井下电力接收模块58、备用电力推杆供电模块59、备用井下数据双向收发模块60、备用井下接口模块61、备用电力推杆继电器62、备用井下传感器数据收发模块63、备用井下模数转换模块64和备用井下CPU模块65。井下数据同步模块66通过电缆连接至井下CPU模块47和备用井下CPU模块65，用于井下主控制系统38和井下辅助控制系统56之间实现数据同步。

全电驱动的井下安全阀处于正常工作状态时，井上主控制系统31和井下主控制系统38起控制作用，井上辅助控制系统50和井下辅助控制系统56不起控制作用。

全电驱动的井下安全阀工作过程如下：

开启阀板25时，上位机49发出开启阀板25指令，命令沿电缆经井上接口模块32，发送至井上CPU模块35，井上CPU模块35处理命令信息后，通过电缆，发送信号经井上接口模块32、井上数据双向收发模块33至井上光纤信息双向转换模块34，井上光纤信息双向转换模块34将电信号转换为光信号，经光纤传递至井下光纤信息双向转换模块39，井下光纤信息双向转换模块39将光信号转换为电信号，信号经井下数据双向收发模块42、井下接口模块43，发送至井下CPU模块47，井下CPU模块47将信号处理后，发送信号经井下接口模块43，至电力推杆继电器44，电力推杆继电器44先控制一个电力推杆7向下伸出，推力经平衡装置11向下传递，推动磁耦合外套筒12向下运动，磁耦合装置带动磁耦合内流管22向下运动，顶开阀板25，完成开启阀板25动作；当一个电动推杆7提供的推力不足以推动磁耦合外套筒12时，电力推杆继电器44控制第二个电动推杆7动作，以此类推，直至电动推杆7提供的推力足以推动磁耦合外套筒12，进而开启阀板25。温度传感器27、压力传感器28实时采集温度、压力信号，信号逐步处理传送至上位机49，实时显示。

当阀门开度传感器26检测到阀板25处于最大开度时，井下传感器数据收发模块45，采集到阀门开度信息，经井下模数转换模块46发送至井下CPU模块47，井下CPU模块47发出命令，经井下接口模块43发送至电动推杆继电器44，电动推杆7断电，停止运行。

当遇到异常情况，需要关闭阀板25时，上位机49发出关闭阀板25指令，命令沿电缆经井上接口模块32，发送至井上CPU模块35，井上CPU模块35处理命令信息后，通过电缆，发送信号经井上接口模块32、井上数据双向收发模块33至井上光纤信息双向转换模块34，井上光纤信息双向转换模块34将电信号转换为光信号，经光纤传递至井下光纤信息双向转换模块39，井下光纤信息双向转换模块39将光信号转换为电信号，信号经井下数据双向收发模块42、井下接口模块43，发送至井下CPU模块47，井下CPU模块47将信号处理后，发送信号经井下接口模块43，至电力推杆继电器44，电力推杆继电器44控制电力推杆7回缩，磁耦合外套筒12在弹簧16的力作用下上升，磁耦合装置带动磁耦合内流管22上升，阀板25关闭。

当井上主控制系统31或井下主控制系统38发生故障时，上位机49发出指令，井上辅助控制系统50或井下辅助控制系统56通过井上数据同步模块37或井下数据同步模块66，从井上主控制系统31或井下主控制系统38接收数据后，执行控制功能，井上辅助控制系统50和井下辅助控制系统56控制方式同井上主控制系统31和井下主控制系统38。

Claims (5)

1.一种全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统，其特征在于，包括全电驱动的井下安全阀机构和井下安全阀冗余控制系统，其中，全电驱动的井下安全阀机构包括电气舱模块、电动执行模块、平衡缓冲模块、磁耦合传动模块和阀门模块；

电动执行模块，包括电动推杆、电动推杆安装板、电动执行模块内压筒、电动执行模块外壳和外壳连接接头；四个相同的电动推杆通过螺钉安装在环形的电动推杆安装板上，电动推杆安装板通过螺纹安装在电动执行模块外壳和电动执行模块内压筒之间，外壳连接接头通过螺纹安装在电动执行模块外壳下部；

平衡缓冲模块，包括一个平衡装置；平衡装置包括四个相同的推杆管道、活塞、加强筋、平衡槽、上限位凸台和下限位凸台；四个相同对称分布的推杆管道通过螺纹配合安装在平衡槽上，推杆管道上端内壁开有上限位凸台，推杆管道下端内壁开有下限位凸台，活塞设计有动密封装置，安装于推杆管道内，加强筋通过焊接固定在推杆管道和平衡槽之间，平衡槽内盛有液体；

井下安全阀冗余控制系统由井上控制单元与井下控制单元组成；井上控制单元，包括上位机、井上主控制系统、井上辅助控制系统和井上数据同步模块；井上主控制系统包括井上数据双向收发模块、井上光纤信息双向转换模块、井上接口模块、井上电力发送模块和井上CPU模块；井上接口模块通过电缆与上位机、井上CPU模块、井上数据双向收发模块和井上电力发送模块相连，井上数据双向收发模块通过电缆连接至井上光纤信息双向转换模块，井上光纤信息双向转换模块通过电缆连接至井下光纤信息双向转换模块，井上电力发送模块通过电缆连接至井下电力接收模块，井上CPU模块通过电缆连接至井上接口模块；井上辅助控制系统包括备用井上数据双向收发模块、备用井上光纤信息双向转换模块、备用井上接口模块、备用井上电力发送模块和备用井上CPU模块；井上数据同步模块通过电缆连接至井上CPU模块和备用井上CPU模块，上位机通过电缆连接至井上接口模块和备用井上接口模块；

井下控制单元，包括井下主控制系统、井下辅助控住系统和井下数据同步模块；井下主控制系统包括井下光纤信息双向转换模块、井下电力接收模块、电力推杆供电模块、井下数据双向收发模块、井下接口模块、电力推杆继电器、井下传感器数据收发模块、井下模数转换模块和井下CPU模块；井下光纤信息双向转换模块通过光纤连接至井上光纤信息双向转换模块，井下数据双向收发模块通过电缆与井下光纤信息双向转换模块相连，井下传感器数据收发模块通过电缆连接至阀门开度传感器、温度传感器和压力传感器，井下模数转换模块通过电缆连接至井下传感器数据收发模块和井下CPU模块，电力推杆供电模块通过电缆连接至电动推杆，电力推杆继电器通过电缆连接至电动推杆，井下电力接收模块通过电缆连接至井上电力发送模块、电力推杆供电模块、电力推杆继电器、井下CPU模块、井下光纤信息双向转换模块、井下数据双向收发模块和井下传感器数据收发模块，井下接口模块通过电缆连接至电力推杆继电器和井下数据双向收发模块，井下CPU模块通过电缆连接至井下接口模块；井下辅助控住系统包括备用井下光纤信息双向转换模块、备用井下电力接收模块、备用电力推杆供电模块、备用井下数据双向收发模块、备用井下接口模块、备用电力推杆继电器、备用井下传感器数据收发模块、备用井下模数转换模块和备用井下CPU模块；井下数据同步模块通过电缆连接至井下CPU模块和备用井下CPU模块。

2.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统，其特征在于：平衡槽通过螺钉安装于磁耦合外套筒上。

3.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统，其特征在于：井上数据同步模块通过电缆连接至井上CPU模块和备用井上CPU模块，用于实现井上主控制系统和井上辅助控制系统之间数据同步；井下数据同步模块通过电缆连接至井下CPU模块和备用井下CPU模块，用于井下主控制系统和井下辅助控制系统之间实现数据同步。

4.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统，其特征在于：全电驱动的井下安全阀处于正常工作状态时，井上主控制系统和井下主控制系统起控制作用，井上辅助控制系统和井下辅助控制系统不起控制作用。

5.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀及其冗余控制系统，其特征在于：当井上主控制系统或井下主控制系统发生故障时，上位机发出指令，井上辅助控制系统或井下辅助控制系统通过井上数据同步模块或井下数据同步模块，从井上主控制系统或井下主控制系统接收数据后，执行控制功能，井上辅助控制系统和井下辅助控制系统控制方式同井上主控制系统和井下主控制系统。

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