CN212359718U - 一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块，包括内部控制模块，内部控制模块包括中央处理单元、信号采集单元、信号输出单元、双路冗余通讯单元和双路冗余供电单元；信号采集单元的输入端与外部水下生产装置的传感元件相连接、输出端与中央处理单元相连接；信号输出单元的输出端与外部水下生产装置的外部执行元件相连接、输入端与中央处理单元相连接；双路冗余通讯单元分别与中央处理单元和水面以上生产装置的主控站相连接；双路冗余供电单元为其他单元供电。本实用新型简易控制模块作为浅水采油树的核心部件，掌握着信息采集、信号传递、实时控制等多种重要功能，具有结构设计简单、回收安装便捷、控制响应快、降本增效等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及浅水水下生产系统设计，特别涉及种适用于浅水采油树的水下简易控制模块。
背景技术
我国浅水海域有大量未动用的探明储量，受航道区、生态红区等受限因素的影响无法采用常规导管架平台等形式进行油气开采。随着浅水区域油气田开发需求的增长，采用浅水水下采油树作为受限区海洋油气开采的方式已成为必然趋势，此种开发模式同时也是传统海洋油气开采实践中涌现出来的新技术和新发展。但是，市面上还没有一款适用于浅水采油树的控制模块。
实用新型内容
本实用新型的目的是满足浅水区域油气田开发需求，提供一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块，本实用新型水下简易控制模块作为浅水采油树的核心部件，掌握着信息采集、信号传递、实时控制等多种重要功能，与现有水下控制模块相比，具有结构设计简单、回收安装便捷、控制响应快、降本增效等特点。
本实用新型所采用的技术方案是：一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块，所述简易控制模块包括内部控制模块，所述内部控制模块包括：
中央处理单元；
信号采集单元，所述信号采集单元的输入端与外部水下生产装置的传感元件相连接、输出端与所述中央处理单元相连接；
信号输出单元，所述信号输出单元的输出端与外部水下生产装置的外部执行元件相连接、输入端与所述中央处理单元相连接；
双路冗余通讯单元，所述双路冗余通讯单元分别与所述中央处理单元和水面以上生产装置的主控站相连接；
双路冗余供电单元，所述双路冗余供电单元与水面以上生产装置的供电电源相连接，为所述中央处理单元、信号采集单元、信号输出单元和双路冗余通讯单元供电。
进一步地，所述中央处理单元从所述信号采集单元接收数据，通过所述双路冗余通讯单元传递至所述水面以上生产装置的主控站，所述主控站通过所述双路冗余通讯单元返回指令至所述中央处理单元，所述中央处理单元输出信号至所述信号输出单元，通过所述信号输出单元控制所述外部水下生产装置的外部执行元件的动作。
进一步地，所述双路冗余通讯单元包括互为冗余的两路通讯方式，其中一路通讯方式为电力载波、另一路通讯方式为光纤通讯。
进一步地，所述双路冗余供电单元由开关电路、保护电路和双变压电路组成。
进一步地，所述简易控制模块还包括密封的圆筒型外壳，所述内部控制模块集成于所述圆筒型外壳内。
进一步地，所述圆筒型外壳的底部设置有快速接口和锁紧机构。
进一步地，所述快速接口为MQC接口形式。
进一步地，所述锁紧机构为螺栓或压板连接方式。
进一步地，所述圆筒型外壳为承压式一体化结构。
本实用新型的有益效果是：
首次开发了针对浅水采油树的简易控制模块，并满足浅水采油树的全部控制需求。该控制模块外壳采用承压式一体化设计，无需额外在内部填充其他介质和压力补偿装置。内部控制模块采用高度集成化设计，作为一个整体集中封装在圆筒型外壳内。相较于传统水下控制模块具有结构简单，内部模块集成化程度高，可采用潜水员水下操作，安装、连接、回收、维护方便，控制响应速度快的特点。
附图说明
图1：本实用新型一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块示意图；
附图标注：
1——简易控制模块；
11——内部控制模块； 111——中央处理单元；
112——信号采集单元； 113——信号输出单元；
114——双路冗余通讯单元； 115——双路冗余供电单元；
12——圆筒型外壳；
2——外部水下生产装置；
21——传感元件； 22——外部执行元件；
3——水面以上生产装置；
31——主控站； 32——供电电源；
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如附图1所示，一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块1，所述简易控制模块1包括内部控制模块11和密封的圆筒型外壳12，所述内部控制模块11集成于密封的所述圆筒型外壳12内。
所述圆筒型外壳12的底部设置有快速接口和锁紧机构，能够满足快速回收、快速安装和电气接口连接的要求，并可实现潜水员水下操作接口连接和断开。其中，所述快速接口为MQC接口形式；所述锁紧机构为螺栓或压板连接方式；潜水员水下操作可采用水平侧向手动插拔。
所述圆筒型外壳12为承压式一体化结构设计，内部无需填充其他介质和压力补偿装置，能够满足50米以内水深的使用要求。
所述内部控制模块11为高度集成化整体，包括中央处理单元111、信号采集单元112、信号输出单元113、双路冗余通讯单元114和双路冗余供电单元115。
所述中央处理单元111通过通讯线缆与所述信号采集单元112、信号输出单元113和双路冗余通讯单元114连接，从所述信号采集单元112接收生产数据，同时通过所述双路冗余通讯单元114将处理完成的生产数据传输至所述水面以上生产装置3的主控站31，经所述主控站31分析处理返回指令至所述中央处理单元111，所述中央处理单元111将所述主控站31的指令传输至所述信号输出单元113，通过所述信号输出单元113控制所述外部水下生产装置2的外部执行元件22的动作。
所述信号采集单元112的输入端通过通讯线缆与外部水下生产装置2的传感元件21相连接、输出端通过通讯线缆与所述中央处理单元111相连接，负责接收所述外部水下生产装置2的传感元件21传输的生产数据信号，并输出至所述中央处理单元111进行处理。
所述信号输出单元113的输出端通过通讯线缆与外部水下生产装置2的外部执行元件22相连接、输入端通过通讯线缆与所述中央处理单元111相连接，负责接受所述中央处理单元111的控制指令，输出至所述所述外部水下生产装置2的外部执行元件22，控制所述外部执行元件22动作。
所述双路冗余通讯单元114通过通讯线缆与水面以上生产装置3的主控站31和所述中央处理单元111连接，负责所述中央处理单元111与所述水面以上生产装置3的主控站31间的信号传递，即，传输所述中央处理单元111反馈至所述主控站31的信号，同时传输所述主控站31的控制指令至所述中央处理单元111。其中，所述双路冗余通讯单元114的一路通讯方式为电力载波、另一路通讯方式为光纤通讯，两路通讯方式之间互为冗余设计。
所述双路冗余供电单元115从水面以上生产装置3的供电电源32获得电力来源，经内部变压处理后输出24V直流电，为整个内部控制模块11的其他单元提供电力。其中，所述双路冗余供电单元115由开关电路、保护电路和双变压电路组成。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块(1)，其特征在于，所述简易控制模块(1)包括内部控制模块(11)，所述内部控制模块(11)包括：
中央处理单元(111)；
信号采集单元(112)，所述信号采集单元(112)的输入端与外部水下生产装置(2)的传感元件(21)相连接、输出端与所述中央处理单元(111)相连接；
信号输出单元(113)，所述信号输出单元(113)的输出端与外部水下生产装置(2)的外部执行元件(22)相连接、输入端与所述中央处理单元(111)相连接；
双路冗余通讯单元(114)，所述双路冗余通讯单元(114)分别与所述中央处理单元(111)和水面以上生产装置(3)的主控站(31)相连接；
双路冗余供电单元(115)，所述双路冗余供电单元(115)与水面以上生产装置(3)的供电电源(32)相连接，为所述中央处理单元(111)、信号采集单元(112)、信号输出单元(113)和双路冗余通讯单元(114)供电。
2.根据权利要求1所述的一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块(1)，其特征在于，所述中央处理单元(111)从所述信号采集单元(112)接收数据，通过所述双路冗余通讯单元(114)传递至所述水面以上生产装置(3)的主控站(31)，所述主控站(31)通过所述双路冗余通讯单元(114)返回指令至所述中央处理单元(111)，所述中央处理单元(111)输出信号至所述信号输出单元(113)，通过所述信号输出单元(113)控制所述外部水下生产装置(2)的外部执行元件(22)的动作。
3.根据权利要求1所述的一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块(1)，其特征在于，所述双路冗余通讯单元(114)包括互为冗余的两路通讯方式，其中一路通讯方式为电力载波、另一路通讯方式为光纤通讯。
4.根据权利要求1所述的一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块(1)，其特征在于，所述双路冗余供电单元(115)由开关电路、保护电路和双变压电路组成。
5.根据权利要求1所述的一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块(1)，其特征在于，所述简易控制模块(1)还包括密封的圆筒型外壳(12)，所述内部控制模块(11)集成于所述圆筒型外壳(12)内。
6.根据权利要求5所述的一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块(1)，其特征在于，所述圆筒型外壳(12)的底部设置有快速接口和锁紧机构。
7.根据权利要求6所述的一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块(1)，其特征在于，所述快速接口为MQC接口形式。
8.根据权利要求6所述的一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块(1)，其特征在于，所述锁紧机构为螺栓或压板连接方式。
9.根据权利要求5所述的一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块(1)，其特征在于，所述圆筒型外壳(12)为承压式一体化结构。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202021249000.2U CN212359718U (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种适用于浅水采油树的水下简易控制模块 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113898324A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种位于海床泥面下的水下生产的防护系统及方法 |
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| CN113898324A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种位于海床泥面下的水下生产的防护系统及方法 |
| CN113898324B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-11-14 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种位于海床泥面下的水下生产的防护系统及方法 |
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