SU386423A1 - Устройство телеизмерения для рассредоточенны - Google Patents

Description

Предлагаемое устройство предназначено дл  управлени  измерением, сбора и передачи измерительной информации с рассредоточенных объектов, например с групповых установок замера продукции нефт ных скважин, на диспетчерский пункт, и может быть использовано в качестве технических средств информационного обеспечени  при построении автоматизированных систем управлени .

Известны устройства, у которых контролируемый пункт (КП) содержит формирователь временных импульсов, формирователь сигнала аварии, формирователь адреса единичного объекта -и формирователь за вки, первые входы которых соединены с исполнительным блоком , первые выходы формировател  сигнала аварии, формировател  адреса единичного объекта, счетчика времени и регистраторов соединены с блоком согласовани , подключенным к первому входу модул тора, второй вход которого соединен с первым выходом блока опроса и третий вход - с первым выходом блока пам ти вызова; выход модул тора соединен с первым входом блока запрета передачи информации, второй вход которого соединен с выходом приемника сигнала опроса, с первым входом блока переключени  и входом блока пам ти вызова; вход усилител  соединен с выходом блока переключени , второй вход которого соединен с выходом блока запрета передачи информации, первый выход формировател  за вки соединен со вторым входом формировател  адреса единичного объекта , второй выход блока пам ти вызова и выход формировател  синхроимпульсов через схему «И соединен с первым входом блока опроса, -первый выход которого соединен с блоком согласовани ; блок подключени  частотных генераторов, соединенный с генераторами приоритетной и за вочной частот и приемником приоритетной частоты.

Диспетчерский пункт (ДП) содержит приемник за вок, первый выход -которого соединен с иервыми входами распределител  иаправлений и блока коммутации направлений, ко второму подключены первый выход распределител  направлений, выход и вход формировател  сигнала олроса, вход демодул тора и вход блока пам ти адреса контролируемого пункта, выход которого соединен с первым входом дешифратора, подключенного к блоку воспроизведени , выход которого соединен с передатчиком (например, с телетайпом); выходы задатчика опроса и блока запуска опроса через первую схему «И соединены со вторым входом распределител  направлений, второй выход которого подключен к блоку запуска опроса; выходы триггера и генератора тактовых импульсов через вторую схему «И соединены с распределителем опроса, первый

выход .которого соединен со вторым входом дешифратора, а .второй выход - с блоком воспроизведени , .который соединен с выходом триггера, вход которого соединен с выходом формировател  тактовых импульсов, соединенного входом с демодул тором, а выходом - с регистром, выход которого соединен с первым входом блока оперативной пам ти, второй вход которого соединен с выходом демодул тора , а выход - с третьим входом дешифратора; один из входов блока .подготовки записи информации соединен с третьим выходом распределител  опроса.

Однако известные устройства дл  обеспечени  индивидуального времени измерени  по каждому единичному объекту (скважине) требуют донолнительных аппаратурных затрат при центральной программе измерени , что снижает надежность самого устройства. Кроме этого, они не устран ют погрешйости измерени  за счет дискретности и не позвол ю г производить промежуточный спорадический опрос объектов без переключени  измерител . Предлагаемое устройство устран ет указанные недостатки.

Дл  этого на контролируемом пун.кте установлен блок разрешени , который соединен с исполнительным блоком, с одним из регистраторов , со вторым выходом и вторым входом блока опроса, со вторыми входами формировател  временных импульсов и формировател  за вки и со .вторым выходом счетчика време .ни; второй выход формировател  за вки соединен с одним из входов блока подключени  частотных генераторов, выход которого соединен с третьим входом блока переключени , выход приемника сигнала опроса соединен с блоком подключени  частотных генераторов и третий ВЫХОД счетчика времени соединен с исполнительным блоком; на диспетчерском пункте блок подготовки записи информации соединен выходом с блоком оперативной пам ти , вторым входом - с выходом регистра, а второй выход приемника за вок соединен с блоком запуска опроса и задатчиком опроса. На фиг. 1 приведена блок-схема КП, а на фиг. 2 - блок-схема ДП предлагаемого устройства .

На КП к исполнительному блоку /, соединенному с групповой замерной установкой 2, подключены блок разрешени  5 и формирователь 4 временных импульсов. Имеютс  регистратор 5 дебита жидкости , счетчик времени 6, формирователь 7 сигнала аварии, регистратор 8 дебита газа Qr и регистратор 9% НаО, которые соединены со вторичными бло- ками измерител  Q 10 и измерител  % НаО 11 соответственно, и формирователь /2 адреса единичного объекта. Формирователь 13 .за вки соединен с блоком 14 подключени  частотных генераторов, соединенным с приемником /5 Приоритетной частоты и генератором 16 приоритетной частоты. Блок переключени  П соединен с усилителем 18, подключенным к каналу св зи 19. Кроме того, КП содержит генератор 20 за вочной частоты, приемник 2/ сигнала опроса, блок 22 запрета передачи информации, блок 25 пам ти вызова, формирователь синхроимпульсов 24, схему 5 «И 25, блок опроса 26, модул тор 27 и блок согласовани  28.

ДП (фиг. 2) содержит приемник за вок 29, блок 30 запуска опроса, задатчик опроса 31, первую схему «И 32, соединенную с распределителем напра.влений 33, блок 34 коммутации направлений, формирователь 35 сигнала опроса, демодул тор 55, формирователь 57 тактовых импульсов, регистр 38 и блок 39 подготовки записи информации. Блок 40 оперативной пам ти подключен совместно с блоком 41 пам ти адреса КП и триггером 42 с генератором тактовых импульсов 43, подключенными ко второй схеме «И 44, через распределитель опроса 45 к дешифратору 46 двоич20 но-дес тичного кода. Кроме того, имеетс  блок воспроизведени  47 и телетайп 48, подключенный каналом св зи к центральной инженерно-технологической службе 49.

Устройство работает следующим образом. 25 После включени  в работу или окончани  передачи информации но одной из скважин устройство телеизмерени  подает сигнал на исполнительный блок /, (фиг. 1), который управл ющим сигналом воздействует на группо0 вую замерную установку 2, и на замер устанавливаетс  очередна  скважина. При этом на блок разрешени  5 поступает сигнал с блока 1, подготавлива  канал записи результатов измерени  дебита жидкости Q«( по оче5 редной скважине к работе. Сигнал подготовки также поступает и на формирователь 4 временных импульсов. После окончани  передачи измерительных параметров предыдущей скважины на ДП, на блок .разрешени  5 по0 ступает сигнал отработки измерител  (счетчика ) - сигнал паузы (цикл налива) с групповой установки, что окончательно подготавливает канал записи Рж к работе. Использование сигнала отработки измерител  позвол ет 5 устранить из цикла измерени  погрешность дискретности за счет частичного заполнени  измер емого объема к моменту завершени  измерений и погрешность динамического уровн  измер емого объема, с которого начинает0 с  измерение следующей скважины. Блок разрешени  5 теперь обеспечивает возможность прохождени  измерительных импульсо-в QH с групповой замерной установки 2 через исполнительный блок / на регистратор 5 дебита 5 жидкости Qm, который настраиваетс  на определенную программу регистрации числа импульсов yV Qж в зависимости от величины средних дебитов QIK подключенных скважин. С блока 5 с приходом второго сигнала пода0 етс  сигнал на формирователь 4 .временных импульсов, который запускает в работу счетчик времени 6, и начинаетс  отсчет времени измерени  Сж- Регистратор QH( 5 фиксирует определенное число импульсов yV и подает сигнал на блок разрешени  5, который с получением сигнала отраоотки измерител  прекращает подачу измерительных импульсов QyK- Количество импульсов N Q выбираетс , исход  из определенного целого числа циклов «налив - слив. Некоторое колебание величины (N Q - AiVQffi) будет наблюдатьс  за счет переходных процессов в сепараторе групповой установки. Блок 3 также .подает сигнал запрета на формирователь импульсов 4, и счетчи.к времени прекращает отсчет времени , зафиксировав врем  измерени  (количество импульсов Nt).

За врем  измерени  с исполнительного блока 1 на формирователь 7 сигнала аварии поступают сигналы, характеризующие нормальную и аварийную работы групповой установки 2. Также регистрируютс  данные об измерени х дебита газа Qr и процента обводненности (% НзО) регистраторами 8 дебита газа Qr и 9% НаО, на которые поступают импульсы со вторичных блоков измерител  Qr 10 и измерител  % НаО 11Сигнал с блока / поступает на формирователь 12 адреса скважин, где формируетс  и запоминаетс  адрес подключенной «а замер скважины до окончани  передачи информации на ДП. Вс  информаци  в регистраторах и счетчиках записываетс  в двоично-дес тичном коде.

По окончании цикла измерени  блок разрешени  3 подает сигнал на формирователь 13 за в.кн, на который подаетс  сигнал и с исполнительного блока 1. Формирователь за вки подает сигнал на блок 14 подключени  частотных генераторов, который при отсутствии сигнала с приемника 15 приоритетной частоты в случае незаверщенности циклов измерений на групповых установках одного направлени  с рассматриваемым КП, подключает свой генератор 16 приоритетной частоты через блок переключени  17 к выходному усилителю 18. Осуществл етс  кратковременна  посылка в канал св зи 19 приоритетного сигнала, который принимаетс  на всех КП одного направлени , где теперь на определенное врем , в зависимости от количества КП, исключаетс  возможность посылки в канал св зи приоритетного сигнала, а потом и за вочного. При посылке приоритетного сигнала свой приемник 15 отключаетс . Затем подключаетс  блоком 14 генератор 20 за вочной частоты к уснл-нтелю /8, и в канал св зи /5 подаетс  кодовый сигнал за вки. При формировании приоритетного и за вочного сигналов с формировател  13 подаетс  сигнал на форлтирователь 12 адреса скважин, что обеспечивает запоминание номера скважины до окончани  передачи информации.

На ДП сигнал за вки принимаетс  и посылаетс  кодированный сигнал опроса. Каждому КП одного направлени  присваиваютс  определенные частоты дл  сигнала за вки и сигнала онроса, а но различным направлени м частоты берутс  одинаковыми. Приоритетна  частота одна дл  всех КП и направлений.

Сигнал опроса на КП, подавшем за вку, принимаетс  приемником 21 сигнала опроса, которых подает сигнал на блок подключени  14, и подача сигнала за вки прекращаетс . Одновременно подаетс  сигнал с приемни.ка 21 на блок переключени  17, блок 22 запрета передачи информации и на блок 23 пам ти вызова, что обеспечивает подготовку к передаче измерительной информации в канал св зи. Срабатывает блок пам ти вызова и осуществл етс  подача синхронизирующих импульсов, сформированных формирователем синхроимпульсов 24 из частоты напр жени  сети, через схему «И 25 на блок опроса 26. С блока 23 пам ти вызова сигнал поступает на модул тор 27, подготавлива  его к работе. Блок опроса 26 на каждом синхронизирующем импульсе подает сигналы разрещени  на модул торы 27,. обеспечива  тем самым надежность

синхронизации при передаче информации и паузу между «1 н «О. Сигналы опроса синхронно поступают с блока опроса 26 на блок согласовани  28, опрашива  последовательно формирователь 12 адреса скважин, счетчик

времени 6, регистратор Q,K 5. форл-гарователь 7 сигнала аварии, регистратор Qr 8 и регистратор % НгО 9. Последовательный код адресной и измерительной информации с паузами между пачками посылок поступает с блока

согласовани  28 на модул тор 27.

При наличии информации «1 модул тор 27 формирует частотный сигнал (например, fu 3,5 кгц, который подаетс  на блок 22 и далее в канал св зи 19 через блок переключени  17 и усилитель 18. Информаци  «О вызывает срабатывание модул тора и посылку в канал св зи 19 сигнала другой частоты (например , fи. 2,85 кгц). При завершении цикла измерени  с блока разрешени  3 на блок

опроса 26 подаетс  сигнал, что обеспечивает Лормнрование сигнала «сброс на последнем такте распределител , который подаетс  на блок разпешени  3, регистратор Q,K 5. счетчик времени 6, фопмирователь 7 сигнала аварии,

регистраторы Qr 8 и % НзО 9, формирователь 12 адреса скважины, формирователь за вки 13. блок 23 пам ти вызова и на свой вход сброса. При этом в блоке разрешени  3 формируетс  сигнал управлени , которым измеритель устанавливаетс  на очередную скважину , в счетчике 6 и регистраторах 5, 8 и 9 стираетс  записанна  информаци  об измерени х , а в Формирователе 7 - информаци  о состо нии объекта. В формирователе 12 стираетс  записанный адрес н формируетс  адрес подключенной скважины, отключаетс  формирователь за вки 13. Блок 23 пам ти вызова возвращаетс  в исходное состо ние, чем исключаетс  прохождение синхоонизируюттгих импульсов на блок опроса 26. который сбрасываетс  в исходное состо ние. После перел чи и стирани  ннАоРл-тапни с регистратора 5 на блок разрешени  3 подаетс  сигнал, а с регнстрато.ров 8 и 9 поступают сигналы

на свои вторичные блокн 10 и 11, что обеспечивает прохождение измерительной и контрольной информации о новой подключенной скважине в каналы записи, как было описано выше.

В случае отсутстви  подачи жидкости с подключенной на замер скважины, о чем будет свидетельствовать непоступление измерительных импульсов N на регистратор 5, через определенное врем  с счетчика 6 поступает сигнал на блок разрешени  3, который формирует команду на передачу информации, а после передачи - на переключение измерител . Так осушествл ютс  запись и передача информации и управление на КП.

На ДП прн наличии за вки от какого-либо КП срабатывает приемник за вок 29 (фиг. 2), обеспечивающий расшифровку сигнала от любого КП, и подаетс  сигнал на блок 30 запуска опроса и задатчик опроса 31, которые запускаютс  в работу и подают сигна.лы на схему «И 32. Сигналы определенной длительности в зависимости от программы обслуживани  за вок и количества подключенных КП от задатчика опроса 31 через схему «И 32 подаютс  на распределитель направлений 33, запуска  его в работу; на распределитель направлений поступают также сигналы от приемника за вок 29. При наличии сигнала за вки с КП, выбранного распределителем направлений 33, последний останавливаетс  и осуществл етс  процесс приема информации. Распределитель направлений 33 формирует сигнал запрета и подает его на блок 30 запуска опроса, который прекращает подачу разрешающего сигнала на один из входов схемы «И, чем исключаетс  дальнейший выбор КП. В этот же момент распределитель направлений подает сигнал на блок 34 коммутации направлений, куда поступают и сигналы за вок от приемника за вок 29. Коммутируетс  направление КП, подавшего за вку. С блока 34 подаетс  сигнал на формирователь 35 сигнала опроса, который формирует и передает кодированный (частотный) опросный сигнал, соответствующий номеру выбранного КП, по соответствующему направлению (каналу св зи 19). К выбранному направлению подключаетс  демодул тор 36.

После приема опросного сигнала выбранный КП начинает передачу информации. Информативные сигналы «1 и «О поступают на демодул тор 36, где формируютс  сигналы, которые подаютс  на формирователь 37 тактовых импульсов, запускающий регистр 38. Сдвигаемые сигналы, поступающие с демодул тора 36, регистром 38 подаютс  на блок

39подготовки записи информации и на блок

40оперативной пам ти. Осуществл етс  запись информации о номере скважины, времени измерени  4з, дебитах Q« и Qr и HgO, причем последовательность записи по  чейкам и исключение сбоев обеспечиваетс  сигналами с блока подготовки 39, подаваемыми на  чейки блока 40 оперативной пам ти. Импульсы С регистра 38 записываютс  б.ском 40 только

во врем  приема информации «1, что обеспечиваетс  подачей сигнала «1 с демодул тора 36. Таким образом, передаваемый последовательный двоично-дес тичный код преобразуетс  в  чейках оперативной пам ти з параллельный двоично-дес тичный код. Синхронизаци  записи обеспечиваетс  самими же информационными сигналами «1 и «О, поступающими с КП. Условный адрес выбранного

КП регистрируетс  блоком 41 пам ти адреса КП. Регистраци  .принимаемой информации производитс  в следую1щем -пор дке. С формиро;вател  37 тактовых импульсов подаетс  сигнал на триггер 42, который срабатывает и

разрешает прохождение тактовых импульсов с генератора 43 через схему «И 44 на распределитель опроса 45.

Частота следовани  тактовых импульсов ниже, чем частота синхронизирующих импульсов на КП, что обеспечивает воспроизведение информации со сдвигом по времени относительно с процессом записи информации в  чейках оперативнойпам ти. Распределитель опроса 45 подает сигналы на дешифратор 46

двоично-дес тичного кода, производитс  опрос блока 40 оперативной пам ти через дешифратор 46. Перед началом опроса при приходе первого информационного сигнала подаетс  сигнал с триггера 42 но блок воспроизведени 

47, чем обеспечиваетс  включение двигател  механического привода в работу.

Последовательность воспроизведени  следующа . Первоначально опрашиваютс  элементы пам ти в блоке 40, зафиксировавшие

информацию о состо нии объекта, что вызывает печатание определенного знака. Затем опрашиваетс  блок 41 пам ти адреса КП, потом снова опрашиваютс  в блоке оперативной пам ти элементы адреса скважины и последовательно элементы из, Qm, Qr и % Н2О. Печатание ведетс  в дес тичном исчислении с пробивкой перфоленты последовательно: номер групповой установки (КП), номер скважины, подключенной на замер, врем  измерени , величина измеренного дебита Q, величина Qr, процент Н2О (№ гр., № скв., t, Q, Qr, % Н2О). В случае, когда нет подачи жидкости, с подключенной скважины передаетс  и фиксируетс  только № гр., № СКВ., ,,3, Q-/K. На последнем такте распределитель опроса 45 подает сигнал на блок 30 запуска опроса, блок подготовки 39, триггер 42, блок воспроизведени  47 и на свой вход сброса. Блок 30 запуска опроса срабатывает и восстанавливаетс 

подача сигнала разрешени  на схему «И 32. В блоке 40 оперативной пам ти стираетс  информаци . Триггер 42 возвращаетс  в исходное состо ние, отключа  блок воспроизведени  47 и прекраща  подачу тактовых импуль- сов на распределитель опроса 45, который также устанавливаетс  в исходное состо ние. Теперь задатчик опроса 31 вновь запускает распределитель направлений 33, и осуществл етс  опрос последующего КП, от которого поступила за вка. При отсутствии за вок от КП

блок 30 запуска опроса и задатчик опроса отключаетс , и устройство ДП находитс  в режиме ожидани .

Затем вс  информаци  не менее одного раза в сутки передаетс  телетайпом 48 на центральную инженерно-технологическую службу 49 нефтегазодобывающего управлени  в службу обработки информации.

В случае, когда дл  эксплуатации месторождени  не требуетс  оперативной информации об Qr и % Н2О, то устройство может функционировать без соответствующих блоков . С ДП можно спорадически опрашивать все когттролируемые КП без переключени  с опрашиваемой скважины на следующую, если цнкл измерени  неокончен.

Устройство позвол ет осуществл ть регистрацию , передачу и прием телеинформации с более чем 30 групповых замерных установок.

Предмет изобретени 

Устройство телеизмерени  дл  рассредоточенных объектов, содержащее на контролируемом пункте формирователь временных импульсов , формирователь сигнала аварии, формирователь адреса единичного объекта и формирователь за вки, первые входы которых соединены с исполнительным блоком, первые выходы формировател  сигнала аварии, формировател  адреса единичного объекта, счетчика времени и регистраторов соединены с блоком согласовани , подключенным к первому входу модул тора, второй вход которого соединен с первым выходом блока опроса и третий вход - с первым выходом блока пам ти вызова; выход модул тора соединен с первым входом блока запрета передачи информации, второй вход которого соединен с выходом приемника сигнала опроса, с первым входом блока переключени  и входом блока пам ти вызова; вход усилител  соединен с выходом блока переключени , второй вход которого соелЧинен с выходом блока запрета передачи информации , первый выход формировател  за вки соединен со вторым входом формировател  адреса единичного объекта, второй выход пам ти вызова и выход формировател  синхроимпульсов через схему «И соединен с первым входом блока опроса, первый выход которого соединен с блоком согласовани ; блок подключени  частотных генераторов, соединенный с генераторами приоритетной и за вочной частот и приемником приоритетной

частоты; на диспетчерском пункте - приемник за вок, первый выход которого соединен с первыми входам распределител  направлений и блока коммутации направлений, к которому подключены: первый выход распределител  направлений, выход и вход формировател  сигнала опроса, вход демодул тора и вход блока пам ти адреса контролируемого пункта, выход которого соединен с первым

входом дещифратора, подключенного к блоку воспроизведени , выход которого соединен с передатчиком (например, .с телетайпом); выходы задатчика опроса и блока запуска опроса через первую схему «И соединены со вторым входом распределител  направлений, второй выход которого подключен к блоку запуска опроса; выходы триггера и генератора тактовых импульсов через вторую схему «И соединены с распределителем опроса, первый

выход которого соединен со вторым входом дешифратора, а второй выход с блоком воспроизведени , который соединен с выходом триггера, вход которого соединен с выходом формировател  тактовых импульсов, соединенного входом с демодул тором, а выходом - с регистром, выход которого соединен с первым входом блока оперативной пам ти, второй вход которого соединен с выходом демодул тора , а выход - с третьим входом дешифратора; один из входов блока подготовки записи информации соединен с третьим выходом распределител  опроса, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства, на контролируемом пункте

установлен блок разрешени , который соединен с исполнительным блоком, с одним из регистраторов, со вторым выходом и вторым входом блока опроса, со вторыми входами формировател  временных импульсов и формировател  за вки, со вторым выходом счетчика времени; второй выход формировател  за вки соединен с одним из входов блока подключени  частотных генераторов, выход которого соединен с третьим входом блока

переключени , выход приемника сигнала опроса соединен с блоком подключени  частотных генераторов и третий выход счетчика времени соединен с исполнительным блоком; на диспетчерском пункте блок подготовки записи информации соединен выходом с блоком оперативной пам ти, вторым входом - с выходом регистра, а второй выход приемника за вок соединен с блоком запуска опроса и задатчиком опроса.