Устройство для сбора и обработки данных с рассредоточенных объектов Советский патент 1979 года по МПК G08C19/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА И ОБРАБОТКИ ДАНШХ С РАССРЕДОТОЧЕННЫХ ОБЪЕКТОВ рой выход - с nepBfriM выходом дешифратора сигнала опроса, третий вьВсбд с первым входом блока воспроизведения информации, четвертый выход и второй вход - соответственно с первым входом и первым выходом коммутатора направлений, ко второму входу которого подклгочен первый вькод блока управления, а к третьим входам - первые выходы формирователя кода объекта опроса, второй выход блока управления соединен с третьим входсад блока приема-передачи, третий выход - со вторым входом блока воспроизведения информации, четвертый выход - со вторым входом блока аварийной сигнализации, пятый выход - с первым входом блока выбора направления, ко второму входу которого подключен первый выход дешифратора сигнала опроса выход каждого промежуточного диспетчерского пункта соединен на центральном диспетчерском пункте с соответствующими первыми входами блока приемапередачи , ко вторым входам которого подключены первйе ваходы коммутатора направлений, второй выход которого соединен с блоком индикации направлений, а третий выход - с первым входом блока ввода информации, выход которо соединен с первым вхоД&м блока обра.ботки информации, первый выход блока управления подключен ко второму вход блока .ввода информации, а второй выход - через блок постоянных коэффициентов соединен с третьим входом блока ввода информации, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выхода блока управления подключены соответственно через блок задания программы ко второму входу блока обработки информации, к первому входу блока регистрации информации, к первому входу блока памяти, к первому входу блока передачи данных и через блок задания режима .опроса к первому входу блока опроса, первый выход которо го соединен со вторым входом коммутатора направлений, первый выход блока обработки информации через блок вывода соединен с первым входом коммутатора направлений, второй выход - с сигнальным табло, третий выход - со вторым входом блока регистрации, чет вертый выход - со вторым входом блока памяти, первый выход которого подклю чен к третьему входу блока о бработки информации, выход блока памяти соединен со вторым входом блока передачи данн:ых, выход которого подключен к технологической электр нно-в1нчисли тельной машине 2 . Недостатком известного устройства является низкая надежность передачи информации. Целью изобретения является пойышение надежности устрбйсТЖаГ Поставленная цель достигается тем что в устройство на прсялежуточном диспетчерском пункте введены формиро

674076 ватель сигнала ответа, блок исправления сигналов, элемент задержки и дешифратор сигнала подготовки, к перВому входу формирователя сигнала ответа подключен второй выход дешифратора сигнала опроса, а ко второму входу - первый выход блока выбора . направлений, второй выход и третий вход которого соответственно соединены с первым входом и со вторым выходом формирователя кода объекта опроса, выход формирователя сигнала отВёгапой Л1ючён к четвертому входу блока приема-передачи, пятый вход и пятый выход которого соединены с первым входом и первым выходом блока исправле.ния сигналов, шестой выход блока приема-передачи через дешифратор сигнала подготовки подключен ко входу блока управления, шестой выход которого соединен со вторым входом ,блока исправления сигналов, второй вы5ОД блока исправления сигналов через эЯёМент задержки подключен ко второму входу формирователя кода объекта опроса; на центральном диспетчерском пункте введены дешифратор сигнала ответа, формирователь адреса направ- ления и формирователь сигнала подготовки к приему, выход блока приемапередачи через дешифратор сигнала ответа соединен со вторым входом блока опроса, второй выход которого через формирователь сигнала опроса подключен четвертому входу блока кодирования, второй йход которого соединен с третьим выходом блока опроса, а третий выход - с выходом формирователя сигнала подготовки к приёму, третий выход блока обработки информации подключен ко входу формирователя адреса .направления, первые выходы которого соединены с третьими, входами блока опроса, второй выход с Первым вkoдoм Формирователя сигнала подготовки к приему, ко второму входу которого подключен четвертый выход блока опроса. На чертеже приведена блок-схема устройства для сбора и обработки данных с рассредоточенных объектов. Устройство содержит контролируемые пункты 1 одиночных объектов и контролируемые пункты 2 групповых объектов, входящие в технологические объекты 3, промежуточные диспетчерские пункты 4, содержащие блок приемапередачи 5, коммутатор б направлений, блок управления 7, блок 8 аварийной сигнализации, дешифратор 9 сигнала опроса, блок 10 зыбора направлений, формирователь 11 сигнгша ответа, формирователь 12 кода объекта опроса, блок 13 исправления сигналов, элемент задержки 14, дешифратор 15 сигнала подготовки и блок 1ь восггроизведеиия информации; блок управления 17, блок 18 задания режима опроса, блок опроса 19, коммутатор 20 напрвлений, блок приема-передачи 21, блок 22 ввода ий5формации, блок 23 обработки информации, блок 24 постоянных коэффициентов; блок памяти 25, блок 26 задания программы обработки, блок 27 регистрации информации, формирователь 28 сигнала опроса, блок кодирования 29, блок 30 индикации направлений, дешиф ратор 31 сигнала ответа, формирователь 32 адреса направлений, формирбватель 33 сигнала подготовки к при ему, блок вывода 34, сигнальное табл 35, блок 36 передачи данных и технологическая электронно-вычислитбльнйЯ машина 37. Устройство работает следующим образом. Контролируемый пункт 1 одиночного объекта обеспечивает телеуправление (ТУ) и телесигнализация (ТС) со сква жин с механизированной добычей,а иа фонтанных скважинах - ТС. Контролируемый пункт 2 rpynrtoBoro объекта кроме указанных функций ТУ и ТС осуществляет измерение продукции скважи вы по трем параметрам (расход жидкос ., обводненность сырой нефти и дебит газа) без промежуточной обрабо |си результатов измерения. При возник новении аварийных ситуаций на технояогических объектах 3 ТС с контролируемых пунктов I или 2 поступает на промежуточный диспетчерский пункт 4. Здесь через блок приема-передачи 5 ц коммутатор 6 направлений ТС поступает на блок 2 аварийной сигнализации {рторый расшифровывает адрес направле ния и объект. Адресная информация формируется на контролируемом пункте И передается вместе с аварийным сигцалом. Через блок управления 7 оператор опрашивает аварийные объекты, устраняет при возможности аварийные ситуации или отключает объекты. lioc-jne устранения аварии блок управления 7 формирует ТУ и передает его на объект, чем обеспечивается запуск его в работу. При осуществлении процесса телеизмерения, передачи и обработки измерительной информации система функциони рует следующим образом. На контролиру емом пункте 2 группового объекта сква жина на автоматизированной групповой измерительной установке устанавливается на замер. При измерении осуществляется принцип адаптации по параметрам производительности скважины с ограничениями по числу измерительных импуЛьсов N для скважины с максимальной производительностью пожидкЬйтй Q ffioK и по числу временных импульсов tujH для скважины с Минимальной величиной дебита по жидкости Q,,fm4n В про цессе измерения контролируемый пункт регистрирует измерительные импульсы времени измерения, дебита жидкости, обводненности продукта и газового фактора (Nt,. , NI ми . -9 NQ ) ПО скважине. После окончания прокаждой76 цесса изм 5ренйй tfбнт ролйруекшй пункт 2 устанавливается в режим ожидания опросного сигнала с центрального диспетчерского пункта. Рассмотрим процесс выбора прсжежуточного диспетчерского пункта 4 при опросе для Отбора телеизмерительной информации с контролируемых пунктов 2. Блок управления 17 наг: цен тральном да спётчёрском пун кт е воздействует на блок 18 задания режима опроса, чем обеспечивается циклический опрос промежуточных диспетчерских пунктов 4. Блок 18 запускает в работу блок опроса 19, который подает на коммутатор 20 направлений количестйо импульсов, соответствующее первому направлению. Подключается первое иаправленйе. Затем блок опроса 19 подает сигнал на формирователь 28 сигнала опроса, который Формирует сигнал опроса и подает его на блок кодирования 29. Закодированный сигнал опроса, имоощий определенные временные параметры (длительность), передается по выбранному направлению на соответстующий промежуточный диспетчерский пункт 4 через блок приемапередачи 21. Блок 30 индикации направлений сигнализирует о том, какое направление задействовано и какой промежуточный диспетчерский пункт выбирается. Сигнал опроса на промежуточном диспетче рсксм пункте 4 принимается блоком приема-передачи 5 и поступает на дешифратор 9 сигнала опроса, которшй подает сигнал на блок 10 выбора направлений и формирователь 11 сигнсша ответа. Блок 10 запускается в работу, а формирователь 11 подготавливается к работе. Блок 10 выбора направлений начинает по порйдку подключать направления данного промежуточного диспетчерского пункта через ко лутатор 6 направлений и посылать в них закодированные сигналы выбираемых контролируекых пунктов 2 с формирователя 12 кода объекта опроса (число-импульсный кол с частотным заполнителем f ( ), Выбранньй кон- тролируемый пункт 2 подключается в режим передачи телеизмерительных сигналов кодо-ймпульсной модуляцией в цифровой форме (частота 3), если на нем закончился продесс измерения, в этот момент лок 10 выбора направлений останавливается и ждет окончания передачи, сигналов с выбранного контролируемого пункта. Поступающие сигналы принимаются блоком приемапередачи 5, проходят через блок 13 исправления сигНйлов и подаются : далее блоком приёма-передачи 5 на центральный диспетчерский пункт. Блок 13 исправления сигналов обеспечивает восстановление формы импульсов в пеедаваемой и исправление одиночных ошибок в кодовых КОМбННёЩИЯХ. в процессе ретрансляции сигналов на ентральный диспетчерский пункт с блока 13 исправления сигналов на элемент задержки 14 поступает сигнал, чем обеспечивается блокировка его срабатывания и исключение подачи сл ёдующег6 кодированного сигнала выбираемого контролируемого пункта. При прекращении ретрансляции сигналов с выбранного контролируемого пункта или в случае, когда на выбираемом контролируемом пункте процесс измерения не закончился, срабатывает через определенное время элемент задержки 14 и подает сигнал на формирователь 12 ко да объекта опроса, который вырабатывает код следующего контролируемого пункта Осуществляется передача его через коммутатор б направлений и бло приема-передачи 5 в выбранное направление. После передачи всех адресных сигналов в выбранное направление и опроса контролируемых пунктов формирователь 12 подает сигнал на блок 10 выбора направлений, который форми рует и подает сигналы на коммутатор направлений и формирователь 12. Подключается следующее направление к оп росу, осуществляется посылка адресны сигналов и опрос всех контролируемых пунктов этого направления. На каждом ОпгроШённом контролируемом пункте 2 Осуществляется операция подключения на замер следующего объекта измерения (скважины) , а сам 1 онтролируемый пункт отключается от канала связи (блокируется вход приемника). На центральный диспетчерский пунк передается сигнал ответа с формирова теля 11 сигнала ответа 11 через блок приема-передачи 5 тогда, когда закон чится опрос всех направлений промежу точного диспетчерского пункта 4 и блок 10 выбора направлений подаст сигнал на формирователь 11. В центральном диспетчерском пункте сигнал ответа поступает через блок 21 приема-передачи на дешифратор 31 сигнала ответа, который воздействует на блок опроса 19, чем обеспечивается подключение следующего направлени (промежуточного диспетчерского пункта). Так осуществляется опрос всех направлений С цейтральногб диспетчер ского пункта. Принятая информация, кроме указанных параметров измерения содержит адрес объектов: условныйномер скважины и групповой измерительной установки. Информация с блока приема-передачи 21 через коммутатор 20 Направлений по выбранному каналу поступает через блок 22 ввода информации в блок 23 обработки информации (информационную электронно-вычислительную машину). В блоке 23 обработки информации Производится Спрёдёление производительности объекта (сква жины) по соответствующему алгоритму ) с учетом поправочных постоянных коэффициентов, характерных для измерительной среды (нефтей данного месторождения). 6 68 В блок 23 обработки информации посоянные коэффициенты вносятся с блока 24 постоянных коэффициентов через блок 22 ввода информации по команде с блока управления 17. После обработки имеет сведения по. каждой скважине, которые содержат: адрес объекта,- Q, т/сут; QH т/сут; Qa т/сут; Q,, . Данная информация заносится по каждому промежуточному диспетчерскому пункту в блок памяти 25. Выбор программы обработки информацииосуществляется оператором через блок управления 17, который в зависимости от требуемого алгоритма вырабатывает соответствующий код каманды и подает его на блок 26 задания программы обработки, который воздействует на блок 23 обработки информации. Этим обеспечивается обработка информации по выбранному алгоритму. Обработанная информация параллельно выводится на блок 27 регцстрации информации, что позволяет оператору следить за ходом сбора и обработки информации. В том случае, когда нет надобности осуществлять оперативный контроль, блок 27 регистрации информации может быть отключен по команде блока управления 17. Таким образом информация накапливается в блоке памяти 25 в течение суток от всех контролируемых пунктов. По окончании смены по команде оператора или автоматически блок управления 17 формирует сигнал вывод результатов , чем обеспечивается запуск блока 23 обработки информации в режим подведения итогов по соответствующей программе блока 26 задания программы обработки. Блок 23 обработки информации производит сортировку обработанной Информации с блока памяти 25 по принадлежности к соответствующему промежуточному диспетчерскому пункту. Формируются данные по признаку принадлежности к одному промежуточному диспетчерскому пункту с общими (суммарными) показателями (., XQHi и ,Qbj ) за смену, та инфБрмаШя Заносится в блок памяти 25 и выводится (распечатывается) блоком 27 регистрации информации. В прадпожённом устройстве обеспечивается р1ежим передачи обработанной информации на промежуточные диспетчерские пункты. В этом случае блок управления 17 подает сигнал на блок 18 задания режима опроса и отключает программу опроса. Сигнал с блока 18 поступает на блок опроса 19, чем обеспечивает его подготовку к работе. Реализацию, процесса выбора требуемого промежуточного диспетчерского пункта 4 и режима передачи данных выполняет блок 23 обработки информации, который предварительно формирует совместно с формирователем 32 адреса направлений сигнал выбора соответстйуюшего промежуточного диспетчерского пункта. Этот сигнал по соответствующему входу подается на блок опроса 19, который выбирает требуемое направление и подает сигнал на формирователь 33 сигн ла подготовки к приему. Сигнал с фор мирователя 33 подается на блок 29 кодирования. По выбранному направлению через блок приема-передачи 21 будет послан закодированный сигнал (fj) для обеспечения подготовки промежуточного диспетчерского пункта 4 к приему обработанной информации, который будет принят своим блоком приема-передачи 5 и поступит на деши ратор 15 сигнала подготовки. Затем дешифратор 15 подает сигнал на блок управления 7, который подготовит бло 16 воспроизведения информации к реги страции передаваемой информации. После окончания обработки информа ции осуществляется вывод результатов обработки блоком 27 регистрации информации и передача их через блок вывода 34 и блок приема-передачи 21 на выбранныйвпромежуточный диспетчер ский пункт 4, Информация передается в цифровом виде при помощи кодо-импульйной модуляции (кодом МТК-2 или другим кодом частотой fg ), Принятая информация на промежуточном диспетчерском пункте 4 через блок приемапередачи 5 по хается на блок 16 воспроизведения информации, который рас печатывает ее. /5тим обеспечивается получение сведений о результатах телеизмерения на объектах. По окончании обработки,передачи и вывода информации одного промежуточно го диспетчерского пункта на централь ном диспетчерском пункте блок 23 обра ботки информации приступает к подбору и обработке сведений по следующему промежуточному диспетчерскому пункту. Формируется блоком 23 и формирователем 32 адреса направления адрес ново го промежуточного диспетчерского пун кта, в з бирается соответствующее направление и осуществляется процесс передачи информации. Так осуществляется процесс обработки и передачи дан ных для всех прокюжуточных диспетчер ских пунктов. Зги данные могут быть переданьа и по запросу промежуточного диспетчерского пункта. Телесигнализация ТС осуществляется во время опроса контролируемых пунктов 2. ТС фиксируется с расшифровкой на промежуточном йиспетчерском пункте и далее передается на центральный диспетчерский пункт. Здесь ТС проходит через блок приема-передачи 21, коммутатор 20 направлений, блок 22 ввода информации и поступает на блок 23 обработки информации, где расшифровывается и затем заносится в сигнальное табло 35, Этим обеспечивается оперативлый контроль за состоянием объектов управления и измере ния. В дальнейшем эта информация заносится в блок памяти 25 и используется при формировании .отчетнЕ х документов . Во время обработки и передачи информации опрос объектов не производится. Контролируемые пункты 2 находятся в режиме ожидания. Накапливаемая информация в блоке памяти 25 используется в дальнейшем для формирования отчётов об эксплуатации объектоэ и планирования режимов на последующие временные отрезки оперативного управления. Для этого информация с блока памяти 25 по команде блока управления 17 через отдельный блок 36 передачи данных передается на технологическую электронно-вычислительную машину 37 кустового (районного) информационно-вычислительного центра. В случае использования Е качестве блока 23 обработки информации малой или средней электронно-вычислительной маяины, обеспечивающей воз-, можность отдельной обработки информации во времени,данную обработку можно будет производить на центральном диспетчерском пункте,не нарушай режима отбора телеизмерений и телесигналов. Использование изобретения позволит сократить аппаратурные затраты на сбор, передачу и обработку производственной информации о технологических процессах, в которых участвует значительное количество рассредоточенных объектов. Надежность информационного обеспечения повысится, что будет способствовать внедрению автоматизированной .системы управления технологическими npoiieccaMH и полной загрузке используемой электронно-вычислительной машины. Оперативность управления повысится, так как можно будет иметь информацию о текущей производштельности объекта и состоянии объектов в целом с минимальными временньми затратами. Аппаратура диспетчерских пунктов упростится, что приведет к снижению затрат на обработку информации и повьаяению надежности устройства. Формула изобретения Устройство для сбора и обработки анных с рассредоточенных объектов одержащее контролируемые пункты одиочных объектов и контролируемые пункы групповых объектов, каждый из котоых соединен с (Соответствующим вхоом промежуточного диспетчерского ункта, содержащего блок приема-переачи, первые входы которого подключеы ко входам промежуточного диспетчеркого пункта, первый выход блока, прима-передачи соединен с.перввм входом лока аварийной сигнализаций, второй ыход - с первйлм выходом дйиифратора игнала опроса, третий выход - с перьш входом блока воспроизведения . нформации, четвертый выход и второй

11 вход - соответственно с первым входом и первым выходом коммутатора направлений, ко второму входу которого подключен Первый выход блока управления а R третьим входам - первые выхода формирователя кода объекта опроса, второй выход блока управления соедине с третьим входом блока приема-передачи, третий выход - со вторым входом блока воспроизведения информации, чет вертый выход - со вторялм .входом блока аварийной сигн ализации, пятый выход - с пёрвьм входом блока № направлений ко второму входу которого подключен первый выход дешифратора сигнала опроса, выход каждого промежуточного, диспетчерского пункта соединен на центральном диспетчерском пункте с соответствую1Дими первыми входами блока пpиeмa-пepёдiaчи, ко вторым входам которого подключены первйё ййходы коййутатора нап авлёни второй выход которого соединен с бло кбм й1-гяикацйи направлений, а третий выход - с первым входом блока ввода информации, выход которого соединен с первым входом блока обработай; информации , первый выход блока управле ния подключен ко второму входу блока ввода информации, а второй выход через блок постоянных коэффициентов соединен с третьим входом блока ввода информации, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы блока уп авлёния подключены соотвётств ённо через блок задания программы ко втор му входу блока обработки информации, к первому входу блока регисТ эйЦиййН формации,к первому входу блока памяти, к первому входу блока передачи да ных и через блок задания режима опро к первому входу блока опроса,первый йыход которого соединен со вторым входом коммутатора направлений, первый выход блока обработки информации через блок вывода соеда1ненс первым входом коммутатора направлений, второй выход - с сигнальным табло, третий выход - со вторым входом, блока регистрации, четвертый выход со вт рым входом блока памяти, пёрвШ выход Кбг Зр6го подключён к .тр ётьем входу блока обработки информации, выход блока памяти соединен со вторым вход блока передачи данных, выход которог п6д1к 1ючен к технологической элёктрон нЬ-вычислительной ма1тшне, о т л и ч., а ю щ ё е с я тем, что, с целью

12

674076 повышения надежности устройства, в него на промежуточном диспетчерском пункте введены формирователь сигнала ответа, блок исправления сигналов, элемент задержки и деишфратор сигнала подготовки, к первому входу фор- мирователя сигнала ответа подключен второй выход дешифратора сигнала опроса, а ко второму входу - первый выход блока выбора направлений, второй выход и третий вход которого соответственно соединены с первым входом и со вторым выходом формирователя кода объекта опроса, выход формирователя сигнала ответа подключен к четвертому входу блока приема-передачи, пятый вход .и пятый выход которого соединены с Первым входом и первым выходом блока исправления сигналов, шестой выход блока приема-передачи через дешифратор сигнала подготовки подключен ко входу блока управления, шестой выход которого соединён со вторым входом блока исправления сигналов, второй выход блока исправления сигналов через элемент задержки подключен ко второму входу формирователя кода объекта, опроса; на CeH rt aJii,HOM (испетчерском пункте введены дешифратор сигнала ответа, формиj bвatёль адреса направления и форг мирователь сигнала подготовки к приему, выход блока приема-передачи через дешифратЬр сигнала ответа соединен со вторым входом блока опроса, второй выход KOToj oro через формирователь сигнала опроса подключен к четвертому входу блока кодирования, :втдр6й вход которого соединен с третьим выходом блока опроса, а третий Шход -с вьвсодом формирователя сигнала подготовки к приему, третий выход блока обработки информации подключен ко входу формирователя адреса направления, первые выходы которого соединены с третьими входами блока опроса, второй выход - с первым входом формирователя сигнала подготовки к приему, ко второму входу которого подключен четвертый выход блока опроса. Источники информации, принятые во внимание при экспертибе 1.Авторское свидетельство СССР 433S23, кл. G 08 С 15/06, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 519752, кл. G 08 С 19/28, 1973.