RU2373389C1 - Пользовательский интерфейс для буровой установки - Google Patents

Пользовательский интерфейс для буровой установки Download PDF

Info

Publication number
RU2373389C1
RU2373389C1 RU2008112135/03A RU2008112135A RU2373389C1 RU 2373389 C1 RU2373389 C1 RU 2373389C1 RU 2008112135/03 A RU2008112135/03 A RU 2008112135/03A RU 2008112135 A RU2008112135 A RU 2008112135A RU 2373389 C1 RU2373389 C1 RU 2373389C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drilling
working phase
phase
display
information
Prior art date
Application number
RU2008112135/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Йоко МУОНА (FI)
Йоко МУОНА
Юкка ОСАРА (FI)
Юкка ОСАРА
Эмели ХАВЕРИНЕН (FI)
Эмели ХАВЕРИНЕН
Томми САЛЕНИЕМИ (FI)
Томми САЛЕНИЕМИ
Тимо КЕМППАЙНЕН (FI)
Тимо КЕМППАЙНЕН
Ари ЮННИККАЛА (FI)
Ари ЮННИККАЛА
Исто ВИРТАНЕН (FI)
Исто ВИРТАНЕН
Юсси КОСКЕЛАЙНЕН (FI)
Юсси КОСКЕЛАЙНЕН
Эркки ЭЙЛО (FI)
Эркки ЭЙЛО
Original Assignee
Сандвик Майнинг Энд Констракшн Ой
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сандвик Майнинг Энд Констракшн Ой filed Critical Сандвик Майнинг Энд Констракшн Ой
Application granted granted Critical
Publication of RU2373389C1 publication Critical patent/RU2373389C1/ru

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E21B7/022—Control of the drilling operation; Hydraulic or pneumatic means for activation or operation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E21B7/025—Rock drills, i.e. jumbo drills
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству для управления буровой установкой, осуществляющей многофазное событие бурения породы. Техническим результатом является обеспечение нового и усовершенствованного пользовательского интерфейса для буровых установок. Указанный технический результат достигается за счет устройства управления, буровой установки и компьютерного программного продукта. Устройство управления способно отображать индикатор рабочей фазы на дисплее и элементы информации, зависящие от фазы бурения породы, связанные с разными рабочими фазами. Устройство управления способно задавать фазу события бурения породы и обновлять индикатор рабочей фазы для отображения, по меньшей мере, одного элемента отображаемой информации согласно заданной рабочей фазе. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область применения изобретения
Изобретение относится к конфигурации пользовательского интерфейса для буровой установки и для ее системы управления.
Предпосылки изобретения
Событие бурения породы содержит совокупность этапов, а именно перемещение направляющей к породе, забуривание, полномасштабное бурение и заканчивание. Эти этапы весьма различны, и большой объем разнообразной информации поступает оператору от нескольких измерительных приборов. Оператору, отслеживающему и событие бурения и управляющему им, не просто управлять входящим потоком информации. Буровая установка может содержать совокупность манипуляторов, способных осуществлять одновременное бурение, т.е. может выполняться несколько событий бурения. Даже если бурение можно осуществлять посредством автоматического управления, оператор все же должен, при необходимости, иметь возможность отслеживать ход совокупности разных событий бурения. Согласно известному решению об активной рабочей фазе может указывать включение светодиодного индикатора на панели управления, т.е. из ряда светодиодных индикаторов, включается светодиодный индикатор, связанный с активной рабочей фазой.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является обеспечение нового и усовершенствованного пользовательского интерфейса для буровых установок. Задача изобретения достигается за счет устройства управления, буровой установки и компьютерного программного продукта, который отличается тем, что указано в независимых пунктах формулы изобретения. Некоторые предпочтительные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах.
Согласно аспекту изобретения блок управления, которым управляет информация отображаемой на дисплее устройства управления буровой установки, способен отображать индикатор рабочей фазы на дисплее, и элементы отображаемой информации, зависящие от фазы бурения породы, связаны с разными рабочими фазами события бурения породы. Устройство управления способно задавать фазу события бурения породы и обновлять индикатор рабочей фазы для отображения, по меньшей мере, одного элемента отображаемой информации согласно заданной рабочей фазе. В общем случае, элемент отображаемой информации относится к индикации, подлежащей отображению оператору в любой форме для указания рабочей фазы события бурения породы.
Согласно варианту осуществления блок управления способен отображать индикатор рабочей фазы, в котором резервируется место для указания текущей рабочей фазы, предыдущей рабочей фазы и/или следующей рабочей фазы. Обычно событие бурения включает в себя данный рабочий цикл, т.е. рабочие фазы сменяют друг друга по порядку, что позволяет отображать оператору следующую рабочую фазу в событии бурения.
Согласно другому варианту осуществления устройство ввода, устройство управления, способно принимать ввод от пользователя, относящийся к изменению рабочей фазы. Устройство управления способно обновлять элементы отображаемой информации, отображаемые на индикаторе рабочей фазы в ответ на ввод, полученный от устройства ввода и указывающий изменение рабочей фазы.
Оператору устройства бурения можно предложить усовершенствованное решение для управления циклами бурения. Можно показать оператору на дисплее информацию о состоянии события бурения (обычно рабочий цикл), которое подлежит обновлению, на основании изменений. Такой обновляемый индикатор рабочей фазы более удобен, поскольку оператор может легко и быстро получать сведения от индикатора рабочей фазы о текущей фазе события бурения при наблюдении дисплея. Это особенно полезно для неопытных операторов и в случаях, когда необходимо отслеживать и/или контролировать совокупность одновременных событий бурения, например, при бурении с помощью совокупности буровых манипуляторов. Информация состояния может постоянно отображаться в одной и той же позиции на дисплее.
Краткое описание чертежей
Некоторые варианты осуществления изобретения будут более подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых
фиг.1 - схема буровой установки;
фиг.2a и 2b - некоторые рабочие блоки системы управления буровой установки;
фиг.3 - индикатор рабочей фазы согласно варианту осуществления;
фиг.4 - способ согласно варианту осуществления;
фиг.5a и 5b - некоторые иллюстративные пользовательские интерфейсы.
На чертежах некоторые варианты осуществления изобретения для ясности отображены в упрощенном виде. На чертежах аналогичные части обозначены одинаковыми позициями.
Подробное описание некоторых вариантов осуществления изобретения
На фиг.1 показана буровая установка. Заметим, что область применения изобретения не ограничена какой-либо конкретной буровой установкой. Изобретение также применимо к буровым установкам с дистанционным управлением, в которых часть средства управления буровой установки располагается в отдельном контрольном пункте, например над землей. При этом, по меньшей мере, часть признаков изобретения можно реализовать в связи с пользовательским интерфейсом, внешним по отношению к буровой установке.
Буровая установка 1, показанная на фиг.1, может содержать подвижную ходовую часть 2, на которой установлено один или несколько буровых манипуляторов 3. Буровой манипулятор 3 может состоять из одного или нескольких частей 3а, 3b, манипулятора, которые могут быть соединены друг с другом и с ходовой частью 2 сочленениями 4 таким образом, чтобы манипуляторы 3 могли гибко перемещаться в разных направлениях. Кроме того, свободный конец каждого бурового манипулятора 3 может содержать блок бурения 5, который может содержать направляющую 6, подающее устройство 7, блок 8 долота и инструмент 9, внешний конец которого содержит буровое долото 9а. Блок долота 8 может перемещаться посредством подающего устройства 7 относительно направляющей 6 таким образом, чтобы инструмент 9 можно было подавать в ходе бурения к породе 10. Блок долота 8 может содержать ударное устройство для сообщения ударных импульсов инструменту 9, а также вращающее устройство для вращения инструмента 9 вокруг его продольной оси. Буровая установка 1 содержит систему 11 управления бурением для управления бурением. Система 11 управления бурением может подавать команды приводам, перемещающим буровой манипулятор 3, и другим приводам, влияющим на выполнение события бурения. Кроме того, можно предусмотреть один или несколько датчиков 12, связанных с сочленениями 4 бурового манипулятора 3, и один или несколько датчиков 13, связанных с блоком бурения 5. Данные измерений, полученные от датчиков 12, 13, могут поступать на устройство управления 11, которое может использовать данные измерений для определения позиции и направления блока бурения 5 в целях управления. Система 11 управления бурением может быть способна учитывать позицию блока бурения 5 как позицию бурового долота 9а и направление продольной оси инструмента 9. Заметим, что система 11 управления бурением может состоять из совокупности подсистем и содержать совокупность блоков управления, что будет показано в нижеследующих примерах.
На фиг.2а показаны некоторые рабочие блоки устройства управления буровой установки 1, в которой рабочие блоки могут располагаться в буровой установке 1 или, возможно, на отдельном контрольном пункте. Блок управления 200 может составлять часть общей системы управления бурением 11, показанной на фиг.1, или в отдельной системе управления пользовательского интерфейса, и он служит, по меньшей мере, для управления дисплеем 202. Таким образом, блок управления 200 управляет работой, по меньшей мере, некоторых других рабочих блоков буровой установки 1 и составляет часть системы управления буровой установки 1. Пользовательский интерфейс буровой установки 1 содержит устройство ввода 204 и дисплей 202. Кроме того, пользовательский интерфейс может содержать другие части, например громкоговоритель. Устройство ввода 204 может представлять собой любое устройство или комбинацию устройств, например мышь, шаровой манипулятор, сенсорный экран и/или джойстик, которое принимает вводы от пользователя. Устройство, показанное на фиг.2а, также содержит блок 208 передачи данных, который служит для передачи данных между блоком управления и, по меньшей мере, одним внешним блоком передачи данных. Блок 208 передачи данных может быть предназначен для приема данных измерений от датчиков 12, 13 и для передачи данных управления, например, на блок бурения 5. Внутренний блок управления устройства может использовать какую-либо пригодную шинную технологию. Буровая установка 1 также может осуществлять беспроводную связь, в каковом случае устройство 1 содержит беспроводной приемопередатчик. Устройство 1 также содержит память 206, в которой могут храниться, например, компьютерный программный код для управления блоком управления 200 и/или другие настройки и данные, используемые для управления буровой установки 1.
Компьютерные программные коды, выполняемые в блоке обработки буровой установки 1 или внешнего контрольного пункта, могут предписывать системе управления заставлять блок управления 200 выполнять действия, связанные, в частности, с управлением событием многофазного бурения породы, причем некоторые варианты их осуществления проиллюстрированы ниже в связи с фиг.2b, 3a, 3b, 4, 5a и 5b. Можно также использовать аппаратное решение или сочетание программного и аппаратного решений для реализации функций изобретения. Информация и компьютерный программный код, влияющий на работу буровой установки 1, можно хранить в отдельном средстве памяти и, возможно, передавать по сети в память 206 для осуществления операций блока управления 200.
На фиг.2а показан блок управления 200, который управляет работой пользовательского интерфейса и управляет, по меньшей мере, дисплеем 202. Блок управления 200 также может быть способен выполнять другие функции управления. Заметим, что буровая установка 1 может содержать совокупность блоков управления для разных целей.
На фиг.2b показана конфигурация системы управления буровой установки 1, которая может составлять систему 11 управления бурением, показанную на фиг.1. Система управления буровой установки 1 может содержать совокупность подсистем 270a, 270b, имеющих отдельные блоки управления. В иллюстративной системе управления, показанной на фиг.2b, отдельный процесс управления или агрегат управления 270a, 270b, зависящий от блока бурения, предусмотрен для каждого манипулятора или, возможно, блока бурения другого типа таким образом, чтобы каждый манипулятор или блок бурения другого типа находился под управлением и контролем отдельного устройства обработки данных. В системе, показанной на фиг.2b, разные блоки управления можно реализовать с отдельными устройствами обработки данных. Каждый процесс управления 270a, 270b, зависящий от блока бурения, может содержать блок управления 271a, 271b манипулятором, в частности, для управления движением блока бурения и блок управления 272a, 272b бурением для управления бурением, производимым блоком бурения. Эти блоки управления 271a, 271b, 272a, 272b также подключены к соответствующим датчикам и/или клапанам (не показаны на фиг.2b). Для управления системой предусмотрен отдельный блок 260 управления системой. Блок 250 управления пользовательским интерфейсом управляет пользовательским интерфейсом и принимает вводы оператора от устройств ввода (не показаны на фиг.2b). Блок 250 управления пользовательским интерфейсом может представлять собой блок управления 200, представленный в связи с фиг.2а и последующими, к которому подключены устройства ввода 204 оператора и дисплей 202.
Информация, задаваемая отдельным агрегатом и/или процессом управления 270а, 270b, направляется на блок 250 управления пользовательским интерфейсом, который способен отображать данные, полученный из этих различных вводов, на дисплее 202. В частности, в процессе 270a, 270b, зависящем от блока бурения, может поддерживаться конечный автомат рабочих фаз для события бурения, выполняемого в блоке бурения, т.е. рабочий цикл можно задавать на основании заранее определенных настроек и/или команд рабочего цикла, принятых от пользователя. Процесс 270a, 270b задает информацию состояния рабочей фазы, которая передается на блок 250 управления пользовательским интерфейсом. Используя функции, которые будут описаны ниже, блок управления 250 может использовать полученную информацию состояния для поддержания индикатора рабочего цикла на дисплее 202. Соответственно, отдельными блоками управления можно управлять посредством одного устройства ввода 204, в каковом случае блок управления 250 передает команды управления на соответствующий агрегат управления 270a, 270b, например на устройство управления 271a, 271b манипулятора, которым в данный момент управляет пользователь. В этом случае, функции, связанные с устройством ввода 204 (и блоком управления), могут варьироваться на основании режима работы и/или объекта управления. Устройство управления 250 пользовательским интерфейсом поддерживает информацию об объекте, подлежащем управлению в данный момент, и о функциях, выбираемых посредством устройства ввода 204, и, по меньшей мере, о блоках управления, к которым относится ввод, подаваемый на устройство ввода 204. Альтернативно, разные устройства ввода 204 применяются для управления разными объектами, и/или другие блоки управления подключаются к устройству ввода 204.
Блоки управления 250, 260, 271a, 271b, 272a, 272b подключены к шине 280 передачи данных, например к шине на основе технологии сети CAN (локальной сети контроллеров). На фиг.2b также пунктирной линией 290 показан второй интерфейс передачи данных между блоком 260 управления системой и блоком 250 управления пользовательским интерфейсом, который может действовать на основе, например, стандарта передачи данных Ethernet.
Однако более подробное описание этих блоков управления 260, 271а, 271b, 272а, 272b не требуется для понимания изобретения. Система управления, например блок 260 управления системой, может включать в себя подсистему для сбора данных и составления отчетов, и для отображения данных отчета оператору можно использовать отдельную программу составления отчетов. Ниже работа системы управления будет более подробно проиллюстрирована со ссылкой на фиг.2а. Вышеописанная система управления может располагаться на буровой установке 1 (устройстве управления 11). Альтернативно, по меньшей мере, часть устройства управления располагается отдельно от буровой установки 1. Например, дисплей 202, один или несколько блоков управления 200 и средство пользовательского интерфейса для управления буровой установкой 1 можно реализовать на контрольном пункте, расположенном над землей.
Блок управления 200, который управляет дисплеем 202, способен отображать индикатор рабочей фазы на дисплее 202, и элементы отображаемой информации, зависящие от фазы бурения породы, связаны с разными рабочими фазами события бурения породы. Индикатор, указывающий рабочие фазы, также можно называть индикатором рабочего(ей) цикла (фазы) или индикатором рабочего состояния. Блок управления 200 способен обновлять, по меньшей мере, один элемент отображаемой информации, отображаемый в индикаторе рабочей фазы согласно текущей рабочей фазе. Элемент отображаемой информации может храниться в памяти 206 и может представлять собой, например текст, изображение или их комбинацию. Информация соотношения, которая связывает друг с другом фазы бурения породы (индикаторы) и элементы отображаемой информации, может храниться в памяти 206. В связи с изменением рабочей фазы блок управления 200 может извлекать элемент отображаемой информации, связанный с рабочей фазой, из памяти 206 на основании информации соотношения и информации или индикатора рабочего состояния и управлять им для отображения в индикаторе рабочей фазы. Рабочая фаза может сообщаться блоку управления 200, например сохраняться в памяти 206, в ответ на пользовательский ввод или изменение автоматического рабочего цикла. Альтернативно, если управление событием бурения реализовано в отдельном блоке, блок управления 200 может принимать информацию из другого блока автоматически или в ответ на приглашение.
На фиг.3 показан индикатор 300 рабочей фазы согласно варианту осуществления. Индикатор 300 рабочей фазы содержит обновляемую область 310 для указания текущей рабочей фазы 312, предыдущей рабочей фазы 314 и следующей рабочей фазы 316. В этой области 310 показаны элементы отображаемой информации 312, 314, 316, зависящие от фазы бурения породы. На фиг.3 показано использование иконок, но реализация изобретения не ограничена никаким конкретным типом информации. Также можно использовать совокупность других способов представления. Элементы отображаемой информации 312, 314, 316 также можно выделять разными способами, например, с использованием различных цветов, различных контрастностей, мигания элемента информации и т.д.
Согласно варианту осуществления в индикаторе 300 рабочей фазы отображается вспомогательная информация об одной или нескольких указанных рабочих фазах. Ниже представлено несколько примеров. Вспомогательная информация о текущей рабочей фазе может отображаться в области 312 или вне ее. Например, вспомогательная текстовая информация о состоянии рабочей фазы отображается над элементом информации 312. Данная рабочая фаза может иметь подфазы, например 'начало', 'полный ход' и 'остановка', которые отображаются в качестве вспомогательной информации. Другие элементы на дисплее 202 также можно обновлять на основании рабочей фазы. Например, информация измерения, полученная от устройства бурения 5, может отображаться на дисплее 202, возможно, также в индикаторе 300 рабочей фазы. Естественно, информация о текущей рабочей фазе подлежит отображению на дисплее 202, например план бурения. Вспомогательная информация также может предоставляться путем различного выделения.
Согласно варианту осуществления индикатор 300 рабочей фазы составляет часть дисплея 202, и блок управления 200 способен отображать ее в разных видах дисплея 202 в фиксированной позиции таким образом, чтобы пользователь всегда мог получать информацию о, по меньшей мере, текущей фазе бурения породы в одной и той же позиции.
Событие бурения породы включает в себя совокупность фаз, и индикатор рабочей фазы 300 можно использовать для иллюстрации цикла рабочей фазы пользователю лучше чем прежде. Например, из события бурения породы можно выделить, по меньшей мере, некоторые из следующих фаз: позиционирование манипулятора, перемещение направляющей к породе, забуривание, ускорение эстакады, полномасштабное бурение, заканчивание, отвод перфоратора и отвод направляющей от породы. Соответственно, отверстие, подлежащее бурению, подвергается этим фазам, после чего рабочий цикл может снова перейти к позиционированию манипулятора для следующего отверстия. Переход от одной рабочей фазы к другой производится в ответ на принятие решение на смену рабочих фаз процессом управления (например, процессом 270а, 270b, показанным на фиг.2b) и/или ввод оператора. Например, часть рабочего цикла может выполняться автоматически, тогда как переход к данной рабочей фазе требует ввода оператора. Рабочие фазы имеют особые элементы отображаемой информации, которые обновляются в точках, описывающих текущую фазу 312, предыдущую фазу 314 и следующую фазу 316 индикатора рабочей фазы 300, например, показанного на фиг.3. Однако заметим, что рабочие фазы, показанные в индикаторе рабочей фазы, не ограничиваются вышеупомянутыми, но любой цикл рабочей фазы события бурения можно указывать с надлежащей степенью детализации.
Обычно, один блок бурения, например манипулятор или штанга, осуществляет один последовательный рабочий цикл, но рабочий цикл может включать в себя фазу, с которой новый рабочий цикл начинается как подпроцесс. Новый рабочий цикл может представлять собой вспомогательную функцию, например последовательность рабочих фаз, относящихся к обработке штангой, и она, в необязательном порядке, реализуется как продолжение первоначального рабочего цикла. Новую рабочую фазу также может потребоваться инициировать вследствие аварийного состояния, например при застревании бурового долота. Согласно варианту осуществления блок управления 200 способен обновлять индикатор 300 рабочей фазы или отображать новый индикатор 300 рабочей фазы для подпроцесса на дисплее 202. Блок управления 200 может быть способен задавать совокупность областей 310 в индикаторе рабочей фазы 300 для разных рабочих циклов одного и того же блока бурения. Согласно варианту осуществления блок управления 200 способен указывать особые ситуации в индикаторе рабочей фазы 300.
Согласно варианту осуществления блок управления 200, который управляет дисплеем 202, способен проверять, запрещена ли рабочая фаза в текущем состоянии события бурения породы. Эту проверку можно реализовать, например, на основании настроек, заранее сохраненных в памяти 206, в ответ на изменение рабочей фазы на необходимость смены рабочих фаз. Блок управления 200 способен отображать запрещенную рабочую фазу с помощью элемента отображаемой информации, отличного от элемента для разрешенной рабочей фазы. Блок управления 200 (или другой блок управления, например, возможный отдельный блок управления, который управляет процессом бурения), способен запрещать изменение фазы бурения породы на запрещенную рабочую фазу. Таким образом, можно препятствовать переходу к запрещенной рабочей фазе, выбранному пользователем, или можно препятствовать переходу к запрещенной рабочей фазе, не позволяя пользователю сделать соответствующий выбор с помощью устройства ввода 204.
Согласно варианту осуществления буровая установка 1 включает в себя разные режимы работы, согласно которым предусмотрены переходы между разными рабочими состояниями. Как упомянуто выше, буровая установка 1 может иметь ручной режим управления, в котором рабочие состояния изменяются в ответ на пользовательский ввод, или автоматический режим управления, в котором рабочие состояния могут изменяться без пользовательского ввода в конце предыдущей рабочей фазы. Также можно использовать другие более детализированные режимы работы. Например, устройство 1 может включать в себя избирательный поэтапный режим (STEP), в котором рабочий цикл всегда заканчивается после каждой рабочей фазы. Другой иллюстративный режим представляет собой режим бурения отверстия (HOLE), в котором рабочий цикл заканчивается после бурения одного отверстия. Рабочий цикл также может быть непрерывным (CONT), в каковом случае манипулятор позиционируется согласно запланированным последовательностям, т.е. рабочий цикл осуществляется для указанных объектов бурения. В этом автоматическом режиме (CONT) оператор также может, при желании, вручную управлять функциями устройства 1, и, например, менять рабочие фазы с помощью устройства ввода 204. Индикатор 300 рабочей фазы может указывать режим работы и/или отображать элементы отображаемой информации согласно режиму работы. Блок управления 200 может быть способен устанавливать одно или несколько рабочих состояний как запрещенные вышеописанным образом на основании текущего режима работы. Пользовательский интерфейс также обеспечивает возможность смены режимов работы.
На фиг.4 показан основной процесс, относящийся к индикатору 300 рабочей фазы согласно варианту осуществления, реализуемому в блоке управления 200. На этапе 400 задается рабочая фаза события бурения породы, на основании чего задаются 402 элементы отображаемой информации, подлежащие отображению в индикаторе 300 рабочей фазы; элементы 312, 314 и 316 в примере, показанном на фиг.3. Задание рабочей фазы на этапе 400 можно осуществлять, в зависимости от реализации, в ходе изменения рабочей фазы или на основании информации, указывающей изменение рабочей фазы. Например, когда применяется система управления, показанная фиг.2b, блок управления 250 может задавать рабочую фазу на основании информации состояния, полученной от процесса управления 270a, 270b, зависящего от манипулятора. Согласно варианту осуществления элемент информации, например иконка, подлежащий отображению на устройстве 202, можно задавать на основании информации соотношения и информации состояния рабочей фазы, хранящейся в памяти 206, или идентификатора рабочей фазы из памяти 206.
На этапе 404 отображаются заданные элементы отображаемой информации. Обычно в событии бурения породы переход к следующей или предыдущей рабочей фазе происходит единовременно, что позволяет «прокручивать» рабочие фазы на этапе 400. На этапе 406 производится проверка, нужно ли обновлять индикатор рабочей фазы 300. Блок управления 200, 250 может осуществлять этап 406 на основании информации или команды, принятой от другой части системы, например на основании информации состояния или другой информации, полученной от второго процесса управления 270а, 270b, показанного на фиг.2b. Этот этап можно осуществлять в порядке общего обновления экрана или, возможно, в ответ на ввод (не показанный на фиг.4), принятый на блоке управления 200, например ввод, принятый от устройства ввода 204. Если проверка 406, 408 указывает, что рабочая фаза изменилась, необходимо обновить индикатор рабочей фазы 300, и процесс переходит к этапу 400. Если измененная рабочая фаза (или любые другие рабочие фазы, подлежащие отображению в элементе цикла рабочей фазы) уже известна, можно перейти непосредственно к этапу 402. Альтернативно, происходит повторный переход к этапу 406.
Фиг.4 является упрощенной; здесь не показаны начало или окончание процесса, а также дополнительные варианты осуществления, но в этот основной процесс можно также добавить другие этапы на основании описания. Например, можно предусмотреть отдельные этапы проверки пользовательских вводов, обеспечивающие или указывающие изменение рабочей фазы и информацию, полученную от процесса управления 270а, 270b системой. Заметим также, что не обязательно осуществлять отдельный этап проверки 406 в процессе, напротив, в процессе можно сначала принять информацию об изменении рабочей фазы, а затем перейти к этапу 400.
На фиг.5а и 5b показаны некоторые части пользовательского интерфейса для буровой установки 1. На фиг.5а показан вид дисплея 202, где для трех манипуляторов показаны отдельные индикаторы 300a, 300b и 300с рабочей фазы, зависящие от манипулятора, описывающие их рабочее состояние. Рабочий цикл системы указывается всем манипуляторам. Как указано для манипулятора 1, система показывает текущую рабочую фазу 312а, предыдущую рабочую фазу 314а и следующую рабочую фазу 316а рабочего цикла. Элемент информации 316а, указывающий следующую рабочую фазу, может указывать рабочую фазу, в которую система переходит в режиме автоматического рабочего цикла. Если пользователь способен определить переход к следующей рабочей фазе, элемент информации 316а может быть показан выделенным. В примере, показанном на фиг.5а, элемент информации 316а показан иначе (серым цветом), чем разрешенные переходы. Элемент информации 314а, указывающий предыдущую рабочую фазу, может указывать предыдущую рабочую фазу в режиме автоматического рабочего цикла. Если пользователь способен определить переход к предыдущей рабочей фазе, элемент информации 314а может отображаться выделенным. Секция манипулятора 1 также показывает меню 520, позволяющее изменять режим работы. Режим работы указывается в индикаторе 300a, 300b, 300c рабочей фазы посредством иконки, расположенной на левой краю, т.е. манипулятор 1 работает в автоматическом режиме (CONT). Другая информация, зависящая от манипулятора, также может отображаться оператору; на фиг.5а показаны некоторые другие источники информации, информацию которых блок управления 200 может принимать и управлять для отображения на дисплее 202.
На фиг.5b показана часть 500 панели управления, служащая устройством ввода 204, которое блок управления 200 может использовать для приема вводов от пользователя и для управления, на основании вводов, индикаторами 300a, 300b, 300c рабочей фазы. Например, панель управления 500 может располагаться в подлокотнике буровой установки 1. Для каждого манипулятора панель управления 500 содержит особый агрегат управления 510a, 510b и 510c. Каждый агрегат управления имеет три кнопки, с которыми связаны операции управления рабочим циклом 'предыдущая' (рабочая фаза) 511, 'следующая' 513, 'запуск' 512 и 'остановка' 514, обозначенные иконками, размещенными под кнопками. Когда применяется пользовательский интерфейс согласно фиг.5а и 5b, пользователь может, например, управлять манипулятором 1 с помощью агрегата управления 510а, причем рабочее состояние манипулятора показано на индикатор рабочей фазы 300a. Соответственно, когда пользователь нажимает, например, кнопку 'следующая' 513 агрегата управления 510а, рабочий цикл манипулятора 1 переходит к следующей рабочей фазе (если это разрешено). На основании этого ввода каждый элемент информации в индикаторе рабочей фазы 300a обновляется. Например, поле 312а может указывать серым цветом фазу, которая активируется при нажатии кнопки 512 «запуск», и выделять активную фазу (когда режим автоматического рабочего цикла активен).
Согласно варианту осуществления рабочее состояние и/или его изменение также указывается в одном или нескольких устройствах ввода 204. В этом случае, в связи с устройством ввода 204 можно, например, предусмотреть маленький дисплей или другое средство отображения информации. В связи с вышеописанным обновлением индикатора 300 рабочей фазы блок управления 200 также способен обновлять данные, указанные в устройстве ввода. Проще всего это можно сделать, например, посредством лампочек в устройстве ввода 204. Например, в кнопках 511-514 панели управления 500, показанной на фиг.5b или в связи с ней, можно предусмотреть сигнальные лампочки, загорающиеся под управлением блока управления 200 на основании рабочей фазы.
В ряде случаев, признаки, раскрытые в данной заявке, можно использовать как таковые, независимо от других признаков. С другой стороны, признаки, раскрытые в данной заявке, можно, при необходимости, комбинировать для создания различных комбинаций.
Чертежи и соответствующее описание призваны лишь иллюстрировать идею изобретения. Изобретение предусматривает различные детали в рамках объема формулы изобретения.

Claims (12)

1. Устройство управления для управления буровой установкой (1), осуществляющей событие многофазного бурения породы, причем устройство управления содержит дисплей (202), устройство ввода (204) для приема пользовательских вводов и, по меньшей мере, один блок управления (200), способный управлять отображением информацией на дисплее (202), отличающееся тем, что блок управления (200) способен отображать индикатор рабочей фазы (300) на дисплее (202), и тем, что один или несколько элементов отображаемой информации, зависящих от фазы бурения породы, связаны с, по меньшей мере, некоторыми из различных рабочих фаз события бурения породы в информации соотношения, хранящейся в памяти (206) устройства управления, причем устройство управления способно задавать (400) фазу события бурения породы, и
блок управления (200) способен обновлять (402; 404) индикатор рабочей фазы (300), чтобы отображать, по меньшей мере, один элемент отображаемой информации, который задается на основании информации, указывающей рабочую фазу, и информации соотношения, в котором блок управления (200) способен отображать индикатор рабочей фазы (300), способный указывать данную рабочую фазу, предыдущую рабочую фазу и/или следующую рабочую фазу.
2. Устройство управления по п.1, отличающееся тем, что устройство ввода (204) способно принимать ввод от пользователя для смены рабочих фаз, и устройство управления способно обновлять элементы отображаемой информации, подлежащие отображению, в индикаторе рабочей фазы (300) в ответ на ввод, принятый от устройства ввода (204) и указывающий изменение рабочей фазы.
3. Устройство управления по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство управления способно проверять, запрещена ли рабочая фаза в текущем состоянии события бурения породы, и блок управления (200) способен отображать запрещенную рабочую фазу с использованием элемента отображаемой информации, отличного от элемента для разрешенной рабочей фазы.
4. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что устройство управления способно препятствовать смене фазы бурения породы на запрещенную рабочую фазу в ответ на ввод, принятый от пользователя, предусматривающий переход к запрещенной рабочей фазе, или устройство управления способно не позволять пользователю выбирать переход к запрещенной рабочей фазе.
5. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что в устройстве управления заданы разные выбираемые режимы работы, согласно которым указывается переход между разными рабочими состояниями, и
блок управления (200) способен обновлять элементы отображаемой информации, подлежащие отображению, в индикаторе рабочей фазы (300) согласно используемому режиму работы.
6. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что устройство ввода (204) содержит секции устройства ввода, зависящие от блока бурения для управления, зависящего от блока бурения, каждого блока бурения устройства бурения, и
блок управления (200) способен отображать особый индикатор рабочей фазы (300a-300c) для каждого блока бурения на дисплее и обновлять индикатор рабочей фазы на основании ввода, относящегося к индикатору рабочей фазы (300a-300c) и зарегистрированного в секции устройства ввода.
7. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что блок управления (200) способен задавать элемент информации, подлежащий отображению в индикаторе рабочей фазы (300) на основании информации соотношения и информации состояния, указывающей текущую рабочую фазу или идентификатор, и
блок управления (200) способен отображать, по меньшей мере, один элемент отображаемой информации, заданный на основании информации соотношения и информации состояния, указывающей текущую рабочую фазу или идентификатор.
8. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит, по меньшей мере, один блок управления бурением, способный поддерживать конечный автомат для события бурения породы, благодаря чему
блок управления бурением способен передавать информацию состояния на блок управления, управляющий дисплеем для указания, по меньшей мере, текущей рабочей фазы, и
блок управления способен задавать, по меньшей мере, один элемент отображаемой информации, подлежащий отображению в индикаторе рабочей фазы (300) на основании информации состояния, полученной от блока управления бурением.
9. Буровая установка (1), содержащая средство осуществления многофазного события бурения породы, отличающаяся тем, что буровая установка (1) содержит устройство управления по одному из пп.1-8.
10. Компьютерный программный продукт для управления, по меньшей мере, одним устройством обработки данных буровой установки (1), отличающийся тем, что компьютерный программный продукт содержит компьютерный программный код, предписывающий, при выполнении на процессоре устройства обработки данных, системе управления отображать индикатор рабочей фазы (300), содержащий, по меньшей мере, один элемент отображаемой информации, зависящий от фазы бурения породы, связанный с рабочей фазой события бурения породы, на дисплее, задавать (400) фазу события бурения породы и обновлять (402; 404) индикатор рабочей фазы, чтобы отображать, по меньшей мере, один элемент отображаемой информации, который задается на основании информации, указывающей рабочую фазу, и информации соотношения, хранящейся в памяти (206), причем компьютерный программный продукт содержит компьютерный программный код, предписывающий системе управления отображать индикатор рабочей фазы (300), способный указывать данную рабочую фазу, предыдущую рабочую фазу и/или следующую рабочую фазу.
11. Компьютерный программный продукт по п.10, отличающийся тем, что компьютерный программный продукт содержит компьютерный программный код, предписывающий системе управления принимать ввод об изменении рабочей фазы от пользователя, и компьютерный программный код, предписывающий системе управления обновлять элементы отображаемой информации, подлежащей отображению в индикаторе рабочей фазы в ответ на ввод, принятый от устройства ввода и указывающий изменение рабочей фазы.
12. Компьютерный программный продукт по п.10 или 11, отличающийся тем, что компьютерный программный продукт содержит компьютерный программный код, предписывающий системе управления задавать элемент информации, подлежащий отображению в индикаторе рабочей фазы (300) на основании информации соотношения и информации состояния, указывающей текущую рабочую фазу, и
компьютерный программный код, предписывающий системе управления отображать, по меньшей мере, один указанный элемент отображаемой информации на дисплее на основании информации соотношения и информации состояния, указывающей текущую рабочую фазу.
RU2008112135/03A 2005-08-30 2006-08-29 Пользовательский интерфейс для буровой установки RU2373389C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20055461A FI123273B (fi) 2005-08-30 2005-08-30 Käyttöliittymä kallionporauslaitteelle
FI20055461 2005-08-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2373389C1 true RU2373389C1 (ru) 2009-11-20

Family

ID=34896359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008112135/03A RU2373389C1 (ru) 2005-08-30 2006-08-29 Пользовательский интерфейс для буровой установки

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8286726B2 (ru)
EP (1) EP1920134B1 (ru)
JP (1) JP4758477B2 (ru)
CN (1) CN101253308B (ru)
AU (1) AU2006286465B2 (ru)
CA (1) CA2619062C (ru)
FI (1) FI123273B (ru)
NO (1) NO343307B1 (ru)
RU (1) RU2373389C1 (ru)
WO (1) WO2007026051A1 (ru)
ZA (1) ZA200801662B (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7886845B2 (en) * 2007-05-25 2011-02-15 Nexen Data Solutions, Inc. Method and system for monitoring auxiliary operations on mobile drilling units and their application to improving drilling unit efficiency
EP2173959B1 (en) * 2007-06-26 2018-11-28 Epiroc Rock Drills Aktiebolag Method and device for controlling a rock drill rig
ES2401831T3 (es) * 2007-11-19 2013-04-24 Mallinckrodt Llc Inyector automático con mensajeria de estado
FI122760B (fi) * 2008-09-15 2012-06-29 Sandvik Mining & Constr Oy Menetelmä säröilyn muodostamiseksi kivimateriaaliin ja rikkomislaite
FI122035B (fi) * 2010-02-25 2011-07-29 Sandvik Mining & Constr Oy Menetelmä paikoitustiedon esittämiseksi reikäviuhkaa porattaessa, käyttöliittymä ja kallionporauslaite
US9127510B2 (en) * 2012-10-12 2015-09-08 Vermeer Manufacturing Company Dual drive directional drilling system
EP3186790A4 (en) * 2014-08-27 2019-05-01 Ponsse Oyj METHOD, CONFIGURATION AND USER INTERFACE FOR PRESENTING DATA DESCRIBING FOREST WORKS UNIT OPERATION
WO2016044371A1 (en) * 2014-09-17 2016-03-24 Vermeer Corporation System and method for determining productivity of a drilling project
US20160281430A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 Caterpillar Inc. Drilling System and Method of Operation for Same
US11650616B2 (en) 2017-05-17 2023-05-16 J.H. Fletcher & Co. Combined function joystick for drilling machine and related method
US20210115776A1 (en) * 2018-06-04 2021-04-22 Schlumberger Technology Corporation Well construction workstation and control
CN110219638B (zh) * 2019-07-24 2024-08-20 湖南五新隧道智能装备股份有限公司 凿岩台车的控制系统
CN112698586B (zh) * 2021-03-24 2021-07-02 广东慧山智能机械有限公司 打孔模式切换方法、钻孔设备和可读存储介质

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4354233A (en) * 1972-05-03 1982-10-12 Zhukovsky Alexei A Rotary drill automatic control system
SU1055863A1 (ru) * 1978-09-06 1983-11-23 Предприятие П/Я М-5973 Способ управлени буровым агрегатом и устройство дл его осуществлени
US4507735A (en) * 1982-06-21 1985-03-26 Trans-Texas Energy, Inc. Method and apparatus for monitoring and controlling well drilling parameters
US4875530A (en) * 1987-09-24 1989-10-24 Parker Technology, Inc. Automatic drilling system
CN1011433B (zh) * 1987-12-07 1991-01-30 四川石油管理局川西南矿区 多功能安全钻井自动控制装置
JP2669209B2 (ja) * 1991-08-02 1997-10-27 株式会社大林組 回転式削孔機
US5358058A (en) * 1993-09-27 1994-10-25 Reedrill, Inc. Drill automation control system
US5842149A (en) 1996-10-22 1998-11-24 Baker Hughes Incorporated Closed loop drilling system
US6021377A (en) 1995-10-23 2000-02-01 Baker Hughes Incorporated Drilling system utilizing downhole dysfunctions for determining corrective actions and simulating drilling conditions
SE508812C2 (sv) 1996-03-14 1998-11-09 Goeran Nilsson Tryckmediumdriven slagmekanism
US7032689B2 (en) * 1996-03-25 2006-04-25 Halliburton Energy Services, Inc. Method and system for predicting performance of a drilling system of a given formation
JPH1096627A (ja) 1996-09-25 1998-04-14 Furukawa Co Ltd さく孔装置の表示装置
JPH10306676A (ja) 1997-04-30 1998-11-17 Furukawa Co Ltd 自動さく孔機
JPH10311192A (ja) 1997-05-09 1998-11-24 Furukawa Co Ltd 自動さく孔機
US6233498B1 (en) 1998-03-05 2001-05-15 Noble Drilling Services, Inc. Method of and system for increasing drilling efficiency
GB2341916B (en) 1998-08-17 2002-11-06 Varco Internat Inc Operator workstation for use on a drilling rig including integrated control and information
US6282452B1 (en) * 1998-11-19 2001-08-28 Intelligent Inspection Corporation Apparatus and method for well management
US6152246A (en) 1998-12-02 2000-11-28 Noble Drilling Services, Inc. Method of and system for monitoring drilling parameters
EP1153194B1 (en) 1999-01-13 2003-11-19 Vermeer Manufacturing Company Automated bore planning method and apparatus for horizontal directional drilling
EP1297244B1 (en) 2000-06-20 2005-03-30 Baker Hughes Incorporated Case-based drilling knowledge management system
NO325151B1 (no) 2000-09-29 2008-02-11 Baker Hughes Inc Fremgangsmate og apparat for dynamisk prediksjonsstyring ved boring ved bruk av neurale nettverk
FI115553B (fi) * 2001-05-15 2005-05-31 Sandvik Tamrock Oy Järjestely porauksen ohjaukseen
JP4450352B2 (ja) 2001-09-10 2010-04-14 ライト工業株式会社 削孔管理プログラム及び削孔管理装置
FI115481B (fi) * 2001-12-03 2005-05-13 Sandvik Tamrock Oy Järjestely porauksen ohjaukseen
JP2003013686A (ja) 2002-05-08 2003-01-15 Hitachi Constr Mach Co Ltd ケーシングドライバの操作盤
US6862530B2 (en) 2003-04-11 2005-03-01 Schlumberger Technology Corporation System and method for visualizing multi-scale data alongside a 3D trajectory

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ФЕЛЬДМАН В.Я. и др. Автоматизированные шахтные бурильные установки - буровые роботы. - М.: Недра, 1989, с.128-150. *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009506238A (ja) 2009-02-12
EP1920134A4 (en) 2012-03-07
CA2619062C (en) 2012-07-03
CN101253308B (zh) 2013-01-30
EP1920134B1 (en) 2020-06-10
US8286726B2 (en) 2012-10-16
FI123273B (fi) 2013-01-31
CA2619062A1 (en) 2007-03-08
NO20081567L (no) 2008-03-28
WO2007026051A1 (en) 2007-03-08
JP4758477B2 (ja) 2011-08-31
CN101253308A (zh) 2008-08-27
ZA200801662B (en) 2009-09-30
NO343307B1 (no) 2019-01-28
FI20055461A (fi) 2007-03-01
FI20055461A0 (fi) 2005-08-30
EP1920134A1 (en) 2008-05-14
US20090038847A1 (en) 2009-02-12
AU2006286465B2 (en) 2011-09-15
AU2006286465A1 (en) 2007-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2373389C1 (ru) Пользовательский интерфейс для буровой установки
AU2006286466B2 (en) Adaptive user interface for rock drilling rig
JP4598126B2 (ja) 掘削部の位置合わせ装置
US6651755B1 (en) Macro assisted control system and method for a horizontal directional drilling machine
AU2008237801B2 (en) Method of modifying drilling pattern, rock drilling rig, and software product
US7010367B2 (en) Operator interface for a work machine
CN1297728C (zh) 控制钻孔序列的方法、钻岩设备
US20180216451A1 (en) Control system for a drilling apparatus
AU2016238921B2 (en) Rock drilling rig
EP2672057B1 (en) Dynamic working area
AU2013205625A1 (en) Adaptive user interface for rock drilling rig

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150830