CN220551103U - 一体化桥射作业机集中控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化桥射作业机集中控制系统，包括：主控制器，所述主控制器的输出端连接有车体控制单元、井口选择单元、以及多个用于控制井口防喷装置作业的井口控制单元；所述车体控制单元包括：上车控制模块、电缆绞车控制模块、以及密封头控制模块；所述主控制器的输入端连接有操作指令输入模块、监测信号输入模块，针对现有技术中，相对分散的井口作业装置通过统一的桥射作业机进行统一化集成后，形成新的集成作业装置，再设置集中控制系统，能够在一个控制系统下，实现多个作业动作的控制和监测，减少了工作人员的数量，降低生产成本的同时，大幅度提高工作效率，实现桥射作业的智能化以及精准化控制，既可以保证工作的高效又能保证工作人员的安全。

Description

一体化桥射作业机集中控制系统

技术领域

本实用新型涉及石油装置技术领域，尤其涉及一体化桥射作业机集中控制系统。

背景技术

在水平井电缆泵送桥塞射孔压裂作业时，需要对多个井口选择后进行作业，用到的地面设备有测井车、汽车起重机和电缆防喷装置，测井车和汽车起重机自成一体，各需要一名驾驶兼操作人员，电缆防喷装置除了主体承压部件外，还配套有液控注脂系统、柴油空压机、插拔器控制系统及液控分流系统，每个部分都是分别用过各自的操作系统进行控制，无法进行统一操作，使得整个作业过程需要耗费大量不同专业的人力进行操作，使得整个作业过程复杂，不利于管理，同时增加了工作人员的安全风险。

实用新型内容

针对上述缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种一体化桥射作业机集中控制系统。

为达到以上目的，本实用新型的技术方案为：

一体化桥射作业机集中控制系统，包括：主控制器，所述主控制器的输出端连接有车体控制单元、井口选择单元、以及多个用于控制井口防喷装置作业的井口控制单元；所述车体控制单元包括：上车控制模块、电缆绞车控制模块、以及密封头控制模块；所述主控制器的输入端连接有操作指令输入模块、监测信号输入模块。

所述井口选择单元用于选择切换需要控制的井口，所述井口选择单元包括：选择阀组、输脂泵、注脂泵、注脂箱、以及高压脂阀。

所述井口控制单元安装于每个井口上，用于各个井口防喷装置的控制及监测，所述井口控制单元包括：与所述主控制器相连接的第一从控制器，所述第一从控制器上连接有控制阀组、各执行机构、以及增压器。

所述上车控制模块包括：伸缩臂控制单元、转盘控制单元、以及机械臂控制单元。

所述电缆绞车控制模块用于控制驱动电缆滚筒的运作，带动电缆起下作业，所述电缆绞车控制模块包括控制阀组、滚筒马达、以及刹车机构。

所述密封头控制模块用于控制密封头各部件以及吊钩马达的动作，所述密封头控制模块包括：第二从控制器，所述第二从控制器上连接有控制阀组、以及执行机构。

所述车体控制单元还包括：随动绞车控制模块，所述随动绞车控制模块用于伸缩臂执行伸缩动作时，根据伸缩臂的动作同步收放管线，所述随动绞车控制模块包括绞车马达和随动控制阀组。

所述车体控制单元还包括：支腿控制模块，用于收放车体支腿开合。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种一体化桥射作业机作业集中控制系统，针对现有技术中，相对分散的井口作业装置通过一体桥射作业机进行统一化集成后，形成新的集成作业装置，再设置集中控制系统，能够在一个控制系统下，实现多个作业动作的控制和监测，减少了工作人员的数量，降低生产成本的同时，大幅度提高工作效率，实现桥射作业的智能化以及精准化控制，既可以保证工作的高效又能保证工作人员的安全。

附图说明

图1是本实用新型一体化桥射作业机集中控制系统结构示意图；

图2是本实用新型车体控制单元结构示意图；

图3是本实用新型井口控制单元结构示意图；

图4是本实用新型上车控制模块结构示意图；

图5是本实用新型密封头控制模块结构示意图；

图6是本实用新型车体控制单元结构示意图；

图7是本实用新型动力执行组件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1、2所示，本实用新型提供了一种一体化桥射作业机集中控制系统，应用于集成化的桥射作业机，所述集成化的桥射作业机包括转盘，所述转盘上安装有伸缩臂和机械臂，该控制系统具体包括：主控制器1，所述主控制器1的输出端连接有车体控制单元2、井口选择单元3、以及多个用于控制井口防喷装置作业的井口控制单元4；所述车体控制单元2包括：上车控制模块21、电缆绞车控制模块22、以及密封头控制模块23；所述主控制器1的输入端连接有操作指令输入模块5、监测信号输入模块6。

其中，所述井口选择单元3用于选择切换需要控制的井口，所述井口选择单元3包括：选择阀组、输脂泵、注脂泵、注脂箱、以及高压脂阀。

如图3所示，所述井口控制单元4安装于每个井口上，用于各个井口防喷装置的控制及监测，所述井口控制单元4包括：与所述主控制器1相连接的第一从控制器41，所述第一从控制器41上连接有控制阀组42、各执行机构43、以及增压器44。

具体的，如图4所示，所述上车控制模块21包括：伸缩臂控制机构211、转盘控制机构212、以及机械臂控制机构213。

所述电缆绞车控制模块22用于控制驱动电缆滚筒的运作，带动电缆起下作业，所述电缆绞车控制模块22包括控制阀组、滚筒马达、以及刹车机构。

如图5所示，所述密封头控制模块23用于控制密封头各部件以及吊钩马达的动作，所述密封头控制模块23包括：第二从控制器231，所述第二从控制器231上连接有控制阀组、以及执行机构。

优选的，如图6所示，所述车体控制单元2还包括：随动绞车控制模块24，所述随动绞车控制模块24用于伸缩臂执行伸缩动作时，根据伸缩臂的动作同步收放管线，所述随动绞车控制模块24包括绞车马达和随动控制阀组。进一步优选的，所述车体控制单元2还包括：支腿控制模块25，用于收放车体支腿开合。

所述操作指令输入模块5用于控制上车伸缩吊臂旋转、起升、以及伸缩，输入端可以输入控制参数，通过控制器控制车体控制单元2工作，完成井口对位。

所述监测信号输入模块6用于各个监测位置传感器信号的输入。

示例性的，具体的执行组件主要是由动力组件、支腿组件、井口选择组件、井口控制组件、上车控制组件、电缆绞车组件、密封头控制组件、控制器总成以及转盘油葫芦和随动绞车组成，其中井口控制组件可以有一个或者多个。

如图7所示，动力组件是桥射作业机的动力源，驱动整个桥射作业机的运转。动力组件包括动力源、液压泵、油箱、冷却器、控制元件等。动力源可以是发动机、电动机等能提供扭矩、能量的装置。液压泵通过联轴器、取力器或分动箱等装置与动力源连接，将动力源传递的能量转化为液压能。控制元件用于根据控制需要来调节液压泵的排量、压力，以及对动力源的控制。

支腿组件用于驱动桥射作业机的工作，以及保证作业过程中作业机的重心在设计范围内。支腿组件包括驱动支腿工作的水平液缸、竖直液缸、控制阀组、压力传感器、水平仪、重心监测元件等。控制阀组用于控制水平液缸、竖直液缸的动作方向以及竖直液缸的保压。水平仪用于在操作竖直液缸支撑作业机时保证作业机台面水平。压力传感器安装于竖直液缸上用于检测液缸压力，提供给重心检测元件计算重心位置。重心监测元件用于控制作业机的重心位置在设计范围内，当重心超出设计范围时发出信号给控制器总成，切断作业机的危险操作。

井口选择组件用于选择切换需要控制的井口。井口选择组件包括选择阀组、输脂泵、注脂泵、注脂箱、高压脂阀等。选择阀组根据控制信号给对应的井口控制组件提供液压动力以及密封脂。输脂泵从注脂箱抽取密封脂输送给注脂泵增压至需要的密封压力。高压脂阀用于控制各路密封脂的通断以及密封脂的泄压。

井口控制组件用于各个井口防喷装置的控制及检测。井口控制组件包括控制阀组、各执行机构、增压器、从控制器等。执行机构包括防喷器液缸、下捕捉器液缸、插拔器液缸、液动旋塞阀、增压器等等。控制阀组根据从控制器的信号控制各个执行机构的动作。增压器用于将低压液压油增大到需要快速试压的压力。从控制器接收主控制总成过来的控制信号，处理后发送到控制阀组控制其动作。

上车控制组件主要控制伸缩臂总成的伸缩、起升，转盘的旋转以及密封头控制组件的通断。上车控制组件包括控制阀组、各执行机构以及主控制器。执行机构有伸缩液缸、起升液缸、转盘马达等。控制阀组根据控制器的信号控制各个执行机构的动作。

电缆绞车组件主要驱动电缆滚筒的运作，带动电缆起下作业。电缆绞车组件包括控制阀组、滚筒马达、刹车机构。滚筒马达驱动电缆滚筒的旋转。控制阀组控制滚筒马达的方向以及运转速度。刹车机构是在电缆泵送马达随动状态下控制马达的转速。

密封头控制组件主要控制密封头各部件以及吊钩马达的动作。密封头控制组件包括控制阀组、执行机构、从控制器。执行机构有吊钩马达、副臂液缸、调整液缸、机械手液缸、刮缆器液缸、防喷盒液缸、上捕捉器液缸、剪切器液缸等。控制阀组根据从控制器的信号控制各个执行机构的动作。从控制器接收主控制总成过来的控制信号，处理后发送到控制阀组控制其动作。

控制器总成用来处理从集中控制房过来的控制信号，经过计算转换后将控制信号传递给各从控制器或者控制元件，同时将各个监测位置的信号整合处理后传递到集中控制房。

转盘油葫芦位于上、下车之间，在下车不动而上车转动时保证上、下车之间的油路、脂路、电路的连接可靠。

随动绞车用于伸缩臂执行伸缩动作时，根据伸缩臂的动作同步收放管线。随动绞车包括绞车马达和随动控制阀组。绞车马达驱动管线滚筒的运转。随动控制阀组根据伸缩臂动作的液压信号来调节绞车马达的转动方向及转速。

一体化桥射作业机集中控制系统，能完美的控制桥射作业机按照设计的操作运转，同时能监控作业过程中各个节点工况，保证作业安全可靠。针对多井口作业且井口控制设备多的特点设计了一主多从的控制结构大大降低了管线的数量，控制更加可靠。

对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本实用新型的优选方案，因此本领域的技术人员对本实用新型中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本实用新型的原理，实现的仍是本实用新型的目的，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (8)

1.一种一体化桥射作业机集中控制系统，其特征在于，包括：主控制器(1)，所述主控制器(1)的输出端连接有车体控制单元(2)、井口选择单元(3)、以及多个用于控制井口防喷装置作业的井口控制单元(4)；所述车体控制单元(2)包括：上车控制模块(21)、电缆绞车控制模块(22)、以及密封头控制模块(23)；所述主控制器(1)的输入端连接有操作指令输入模块(5)、监测信号输入模块(6)。

2.根据权利要求1所述的一体化桥射作业机集中控制系统，其特征在于，所述井口选择单元(3)用于选择切换需要控制的井口，所述井口选择单元(3)包括：选择阀组、输脂泵、注脂泵、注脂箱、以及高压脂阀。

3.根据权利要求1所述的一体化桥射作业机集中控制系统，其特征在于，所述井口控制单元(4)安装于每个井口上，用于各个井口防喷装置的控制及监测，所述井口控制单元(4)包括：与所述主控制器(1)相连接的第一从控制器(41)，所述第一从控制器(41)上连接有控制阀组(42)、各执行机构(43)、以及增压器(44)。

4.根据权利要求1所述的一体化桥射作业机集中控制系统，其特征在于，所述上车控制模块(21)包括：伸缩臂控制单元(211)、转盘控制单元(212)、以及机械臂控制单元(213)。

5.根据权利要求1所述的一体化桥射作业机集中控制系统，其特征在于，所述电缆绞车控制模块(22)用于控制驱动电缆滚筒的运作，带动电缆起下作业，所述电缆绞车控制模块(22)包括控制阀组、滚筒马达、以及刹车机构。

6.根据权利要求1所述的一体化桥射作业机集中控制系统，其特征在于，所述密封头控制模块(23)用于控制密封头各部件以及吊钩马达的动作，所述密封头控制模块(23)包括：第二从控制器(231)，所述第二从控制器(231)上连接有控制阀组、以及执行机构。

7.根据权利要求1所述的一体化桥射作业机集中控制系统，其特征在于，所述车体控制单元(2)还包括：随动绞车控制模块(24)，所述随动绞车控制模块(24)用于伸缩臂执行伸缩动作时，根据伸缩臂的动作同步收放管线，所述随动绞车控制模块(24)包括绞车马达和随动控制阀组。

8.根据权利要求1或7所述的一体化桥射作业机集中控制系统，其特征在于，所述车体控制单元(2)还包括：支腿控制模块(25)，用于收放车体支腿开合。