Устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов Советский патент 1980 года по МПК G08C19/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ ОБЪЕКТОВ .

1

Устройство относится к устройствам телемеханики, в частности к устройствам, обеспечивающим контроль за состоянием аппаратуры устройства коит родируемого пункта (одного из уст- 5 ройств системы телемеханики) , диагностики неисправностей отдельных его узлов и проверки их правильного функционирования.

Устройство предназначено для 10 обеспечения контроля состояния аппаратуры объекта нефтяных скважин, датчиков, сигнализаторов, упдэавляющих элементов, контроля за правильньам функционированием аппаратуры 5 и используется для наладки аппаратуры при ее изготовлении, диагностики неисправности при ее отказе и проверки работоспособности аппаратуры при ее эксплуатации, незави- 20 симо от того, что пункт управления работает с данным объектом или пункт управления отсутствует.

Известно устройство для контроля объектов , содержащее генератор импуль-25 сов, подключенный к выходному каналу и связанный с логическим блоком, содержащим элементы .И и ИЛИ, преобразователь импульсдого напряжения заданной частоты в постоянное нап- ЗО

ряжение, выходы которого соединены с выходными каналами устройства, а входы - с выходами элементов Инг ИЛИ, которые соединены с входными каналами устройства 1,

Наиболее близким техническим решением является устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов, содержащее блок управления опросом, первый выход которого соединен с первым входом блока выдачи информации на индикацию, блок выдачи информации, выход которого соединен со входом блока контролируемого пункта, выход которого подключен к первому йходу блока приема информации, первый выход которого соединен с первым входом блока управления опросом, второй выход - через блок преобразования кода подключен ко второму входу блока выдачи информации на индикацию 2 .

Однако известные устройства имеют узкую область применения, ограниченные функциональные возможности; кроме TcrOj объем аппаратуры не позволяется применять известное устройство как переносное устройство для контроля работоспособности при эксплуатации аппаратуры КП,

Цель изобретения - расширить функциональные возможности устройства.

Это достигается тем, что в устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов введены блок выбора режима, блок определения состояния объектов, блок измерения и блок управления объектом, первый выход которого соединен с треть входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход подключен к первому входу блока выдачи информации, второй вход и второй выход блока управления опросом соединены соответственно с входом и выходом блока выбора режима, третий выход подключен к первому входу блока определения состояния объ.ектов, первы выход которого соединен с четвертым входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход - подключен ко второму входу блока выдачи информации, четвертый выход блока управления опросом через блок измерения соединен с третьим входом блока выдачи информации и со вторым входом блока приема информаи,ии, третий выход которого подклю чей к первому входу блока управления объектом, четвертый выход соединен со вторым входом блока определения состояния объектов, а пятый выход блока управления опросом подключен ко второму выходу блока управления объектом.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов содержит блок 1 выбора режима, блок

2упра.вления опросом, блок 3 определения состояния объектов, блок 4 управления объектом,.блок 5 измерения, блок 6 вьодачиинформации, блок 7 приема информации, блок 8 преобразования кода, блок 9 выдачи информации на индикацию, блок

-10 индикации и блок 11 контролируемого пункта. Блок 1 выбора режима предназначен для выбора режима работы устройства.

Блок 2 управления опросом содержит переключатели и логические элементы, предназначенные для управления блоками устройства при выдаче и приеме информации. Блок

3-определения состояния объектов предназначен для формирования сигнала, который определяется состоянием КП и неисправностью его отдельных узлов.

Блок 4 управления объектом предназначено для формирования управляющих команд и приема сигнала об исполнении команды, результат которго индицируется.

Блок 5 измерения предназначен для измерения рабочего давления и

перепада давления, дебита нефтяных скважин, а также опроса информации ТСАИ номера скважин, которые стоят на замере.

Блок 6 выдачи информации предназначен для шифрации Кодов и выдачи их на КП в зависимости от режима работы устройства.

Блок 7 приема информации предназначен для приема и проверки информации, поступающей от КП, и выдачи этой информации через соответствующие блоки на индикацию.

Блок 8 преобразования кода предназначен для преобразования двоичного кода и частотного сигнала на двоично-десятичный код.

Блок 9 выдачи информации на индикацию содержит усилитель и логические элементы и предназначен дл выдачи информации на индикацию.

Блок 10 индикации содержит шестиразрядные индикационные лампы ИВ-6, КМ-35 и предназначен для индикации информации, поступающей от блока 9.

Блок контролируемого пункта состоит из отдельных логических блоков и.предназаачен для управления вентилями и .датчиками,а также для измерения технологических параметро (дебит нефтяных скважин, рабочее давление и перепад давления скважин и т.д.), в зависимости от команд, поступающих от ПУ или же устройства местного управления и контроля (УМУК).

Устройство работает в трех режимах:

1 с режим определения состояния аппаратуры КП и обнаружения ее неисправного узла (режим 1);

Устройство работает следующим образом.

Режим 1. При подключении устройства к -аппаратуре КП с нажатием переключателя сеть находящееся в блоке 2 управления опросом питани 27 В, 12 В, 24 В, и 1 В от КП поступает к устройству. В этом случае блок 1 выбора режима через блок 2 на блок 3 подает сигнал об осуществлении операции, относящейся к первому режиму. После этого блок 3 автоматически подготавливает сигналы для обнаружения неисправного узла аппаратуры КП и опроса ее состояния, которое через блок б выдается в КП.. При этом от КП в блок 7 поступает условный номер неиспра ного узла (если он есть) и состояния КП,т.е.в данный момент КП рабо ет с ПУ или нет,а если КП работает ПУ, какие операции осуществляются, и номер объекта, который через бло 3 и 9 выдается в блок 10 для индикации. Тогда в блоке 10 индикации соответственнозагораются лампы условного номера неисправного узла аппаратуры КП, КП занято, сообщающие КП работает с ПУ или свобод ден, название операции,которая осу ществляется между ПУ и КП в данный момент. При этом в зависимости от результатов, оператор осуществл ет следующие работы: в случае, когда КП свободен (лампа КП занято из горит), загорается лампа контроль, что разрешает работу устрой ства с аппаратурой КП, и оператор, выбирая второй или третий режим, осуществляет соответствующие опера ции и налаживает неисправные узлы КП. Если КП работает с ПУ (лампа КП занято горит), устройство сам не дает разрешение на работу опер тора до окончания выполнения данной операции между ПУ и КП (время выполнения одной операции может бы до 1,5 мин) . В это время оператор в блоке 10 может следить за работой КП, а при окончании работы между ПУ и КП (гаснет лампа КП занято загорается лахпа контроль и устройство разрешает осуществить работ в режиме II илиЩ. При работе во втором и третьем режимах блок 2 не снимает сигнал ра решения об осуществлении операции в режиме 1. Этим он дает возможност постоянно следить за работой КП. Режим TI. В этом режиме в случае отсутствия ПУ устройство прове ряет работоспособность аппаратуры КП при ее изготовлении и эксплуатации. Кроме этого, при эксплуатации аппаратуры КП с устройством можно проверить и работоспособность самих объектов, датчиков, сигнализаторов управляющих элементов и т.д. При этом блок 1 в радает на блок 2 сигнал об осуществлении операции во втором режиме (аппаратура КП не работает с ПУ и лампа КП занято не горит, а загорается лампа контроль), В этом режиме устройство осуществляет операции в ручном и автоматическом режиме, которые выполяет система телемеханики (ПУ и КП). 1 Осуществление команды в ручно режиме. В ручном режиме устройство может осуществлять следующие операции: контроль за измерением дебита нефтяных скважин (команды Включить скважину, Отключить скважину, Измерение, Съегл 1И); контроль за измерением текущего значения рабочего давления (1И1-1) контроль за измерением текущего значения перепада давления (1И1-2) опрос информации телесигнализации аппаратурной и технологической аварии (1СА); контроль за осуществлением телерегулирования двухпозиционного объекта (1Р и 1Р2) . При этом тумблер рр (режим работы) устанавливается в положении РУ (ручное управление). Рассмотрим действие по функциям. Контроль за изменением дебита нефтяных скважин. Эта операция, независимо от способа замера, осуществляется четырьмя командами: подключение сква-т.ины на замер (Вкл,скв.), отключение скважины замера (Откл.скв), осуществление измерения (Измерение)и опрос накопленной информации от КП (Съем 1И), Для осуществления этих команд в блоке 2 .соответственно нажимается переключатель Вкл. скв или Откл. СКВ. или же Измерение. При этом блок 2 через блок 4 (. и Откл. СКВ.) и блок 5 на блок 6 выдает соответствующие команды, которые после шифрации посылаются на КП В этом случае на индикационном табло загорается лампа команда, характеризующая выдач команды на КП. После исполнения команд на объектах через КП, блок 7, блок 4 и блок 9 на блоке индикации загорается лампа исполнение, гаснет лампа команда, и устройство возвраща-ется в исходное положение. При посылке любой команды на КП в случае неправильного функционирования с помощью блока 3 на индикационном табло индицируется номер неисправного узла аппаратуры КП. Опрос результатов измерения дебита нефтяных скважин, накопленных в КП, и номера скважин, стоящих на замере. Для опроса номера скважин, стоящих на замере, и накопленной информации о каждом параметре (нефть, общая жидкость и газ), в блоке 2 соответственно нажимаются переключатели 1и1, или 1И2 или же 1ИЗ. При этом через блок 5 и 6 на КП выдаются коды, соответствующие параметру и команде Съем 1И, а также в блоке 10 загорается лампа команда. После того от КП через блок 7 номер кода скважины, стоящей на замере, поступает на вход блока 8, который после преобразования двоичного кода на двоичноесятичный выдается на индикационное табло Номер скв. или КП, находящееся в блоке 10. После этого блок 7 на КП выдает квитанции о равильности приема информации и т КП поступают коды, признаки па аметра и его информации, которые через блоки 7, 8 и 9, поступают на блок 10 и загорается лампа 1И1 или 1И2, или же 1ИЗ соответственно выбранного napaiyteTpa, а на индикационном табло результат измерения индицируется результат измерений соответствующих параметров Если информация принята правильно, тогда блок 7 выдает на КП квитанции о правильности приема информации и завершается осуществлением команды Съем 1И.

Контроль за осуществлением операции регулирования двухпозиционного объекта. Для осуществления этой операции, в первую очередь, выбирается номер скважины, которая требуе воздействия. Для этого в блоке 2 нажимается переключатель с фиксациями Выбор номера скв. или КП, и с появлением нужного номера скважины на индикационном табло заново нажимается переключатель Выбор номера СКВ. или КП. После этого нажатием переключателя (открыть вентиль) или Ipg (закрыть вентил в блоке 2 через блок 4 и 6 выбираются на КП коды команды iPj или iP/j и номер скважины. При этом загорается лампа команда, загорается лампа исполнен, и устройство возвращается в исходное положение.оКонтроль за измерением текущего значения рабочего давления и перепада давления. Для осуществления этих команд выбирается номер скважины, как при операции IP и IP и в блоке 2 нажимается переключатель iHll или 1И12. При этом через блоки 5 и 6 на КП выдаются коды выбранного номера скважины и команды, а в блоке 10 загорается лампа команда. После поступления результатов измерения рабочего давления или перепада давлений от КП в виде двоичного кода или же в виде частотного сигнала(f 2-4 кГц иЛи f 4-8 кГц) чирез блок 7 поступает в блок 8, который после преобразования в двоично-десятичный код через блок 9 выдается на индикационное табло Результат измерений находящееся в блоке 10. Кроме этого после правильного приема информации блок 7 на КП выдает квитанцию правиного приема информации и гаснет лампа/ команда.

Опрос информации 1СА. Для осущесвления этой Операции в блоке 2 нажимается переключатель 1СА. При это блок 2 снимает сигнал от блока 3 предназначенный для обнаружения неисправности узла аппаратуры КП, определения его состояния, и выдает ему сигнал о выдаче команды 1СА на аппаратуре КП.

После этого код команды 1СА чере блок 6 выдается на КП, и при этом

загорается лампа команда. Информация о наличии аварии в соответствующих объектах через блоки 7, 3 и 9 поступает на блок 10, в результате чего гаснет ламп команда, загорается лампа 1СА и соответствующие лампы аварии на объектах (лампа iCAiy 1СА2, 1САЗ и 1СА4). В конце работы в блоке 2 нажатием переключателя сброс, устройство возвращается в исходное положение.

В отличие от других режимов в этом режиме посылки приема информации между КП и УМУК осуществляются через линейные узлы КП (в этом режиме КП не может работать с ПУ). Поэтому необходимо дополнительно проверить узел линейный, узлы приема информации от ПУ и передачи информации ему и другие узлы, которые в других режимах полностью не проверяются.

Операции в автоматическом режиме осуществляются в основном для наладки КП-при его изготовлении и в случа отказа тех узлов аппаратуры КП при их эксплуатации, которые в других режимах невозможно контролировать. В автоматическом режиме устройство может осуществить операции 1И1-1Р (последовательное измерение рабочего давления и перепада давлений на всех скважинах, которые на одно КП можно подключить до 16 и в общем коллекторе, а потом, используя результаты измерения каждой скважины, определяется требование осуществления операции 1Р), При работе в автоматическом режиме тумблер рр устанавливается в положение авт. и осуществляется операция 1И1-1Р.

Для осуществления операции 1И1-1Р сначала выбирается условный .чомер КП в системе телемеханики. Для этого в блоке 2 нажимается переключатель Выбор номера СКВ. или КП, где загорается- лампа КП, сигнализирующая о том, что на индикационном табло Номер скв. или КП, находящемся в блоке 10, индицируют номера КП, а не скважины. При появлении в индикационном табло номера нужного КП заново нажимается переключатель Выбор номера скв. или КП, и в результате этого переключатель возвращается в исходное состояние. С нажатием переключателя команды 1И1 разрешение измерения рабочего давления и перепада давлений) в блоке 2 через блок 5 и 6 на КП посылаются коды номера КП и команды 1И1. После правильного приема информации от КП через блок 7 на индикацию поступает квитанция о правильном приеме, в результате которого гаснет лампа КП, «загорается лампа свит, (квитанция) и на цифровой 1дикаций Номер скв. или КП появ гея новые цифры, характеризующие. змер.с; важины, текущее значение р зчего давления и перепада давлени следовательно в атой операции от 1 в блоке 8 в виде частотного сиг ала или двоичного кода поступает эзультат измерений рабо.чего давле 1я скважины, номер которой индици ется. После преобразования этой фopмaции в двоично-десятичннй ко блоке 10 индицируется результат змерений, и блок 7 на КП выдает гнал о правильности приема инфор ации. При этом от КП поступает эзультат измерения перепада давле tPi в той же скваусине, которая пос э преобразования в двоично-деся-1ЧНЫЙ код индицируется в блоке 10 через блоки 4 и 6 на КП выдаются ризнаки IP (телерегулирования), к J номера КП и команды . После приема и исполнения коман J 1Р от КП последовательно посту ает сигнал квитанции и исполнения гих команд, и в блоке 10 соответгвенно загораются лампы квит. исполн. После этого от КП пос/пает очередной номер скважины, и эзультат измерения рабочего давле ия и перепада давлени; этой скваж а, который после преобразования в воично-десятичный код индицируетя в соответствующее табло Номер кв. или КП, и Результат измереий. Одновременно с получением нформации о номере скважины и реультата измерений рабочего давлеия блок 7 на КП выдает квитанцию правильном приеме, а после полуения результата измерения перепада авлений блок 4 через блок 6 выдат на КП признак IP, коды номера П и команды iPj. Получение информа ии о номере очередной скважины и езультата измерений рабочего давения и перепада давлений, а также X индикации осуществляются как писано. Но при этом после получеия результата измерений: перепада авлений на КП команда 1Р не поылается, а посылается квитанция о равильном приеме информации.Таим образом, на всех скважинах и на бщем коллекторе измеряется рабочее авление и перепад давлений. В онце измерений от КП поступает сиг ал конец информации, и в блоке О загорается лампа конец инфорации, характеризующая завершение существления операции 1И1-1Р. Режим П1 . В случае рабЬты КП с У с подключением предложенного уст ойства к аппаратуре КП, не нарущая овместпую работу ПУ и КП, предлааемое устройство дает возможность сушествить контроль работоспособости КП и объектов и воздействие ;на объекты при необходимости. В паратурой КП на КП поступил бы от ПУ более приоритетный сигнал какойнибудь команды, тогда от КП через блоки 7 , 4 и 9 на блок 10 поступает предупреждающий сигнал, в результате которого загорается лампа внимание. При этом -оператор должен закончить работу. работу, то через 30 с от-КП снова поступает предупреждающий сигнал, в результате которого сбрасываются цифры в индикационном табло и лампы контроль, внимание и другие гаснут, а загорается лампа КП занято команда от ПУ, Кроме того, в блоке 10 загораются лампы условного номера команды, осуществляющейся между ПУ и КП, ив индикацирнном табло индицируется номер скважины, которая измеряется или управляется соответствующими параметрами. После окончания работы ПУ с КП от КП поступает сигнал конец работы, в результате которого гаснут лампы КП занято и команда от ПУ и загорается лампа контроль разрешающая оператору продолжать работу. информации о состоянии объектов, содержащее блок управления опросом, первый выход которого соединен с первым входом блока выдачи информации на индикацию, блок выдачи информации, выход которого соединен со входом блока -контролируемого пункта этом режиме можно осуществить операции измерения дебита нефтяных скважин -(Команды Вкл.СКВ., ОТКЛ.СКВ. Измерение и Съем информации), измерение рабочего давления и перепада давлений в каждой скважине и в общем коллекторе (1и11 и 1И12) , телерегулирование соответствующих веятелей (IP, и IP,.) для всех.скважин, а также опрос информации 1СА и обнаружение неисправности субблоков аппаратуры КП. После подключения устройства аппаратуры КП в блок 2 нажимается переключатель сеть, на устройство поступает питание. После этого устройство автоматически осуществляет операции в режиме I и в случае, если КП работает с ПУ, в блоке 10 загорается лампа КП занято, которая после окончания работы ПУ с КП гаснет, а загорается лампа контроль, в блоке 10 разрешающая осуществление операции. Указанные операции в режиме 111 осуществляется аналогично описанному для режима II. Если при работе устройства с апЕсли оператор не закончил свою Формула изобретения Устройство для передачи и приема

выход которого подключен к первому входу блока приема информации, первый выход которого соединен с первым входом блока управления опросом, второй выход через блок преобразования кода подключен ко второму входу блока выдачи информации на индикацию, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены блок выбора режима, блок определения состояния объектов, блок измерения и блок управления объектом, первый выход которого соединен с третьим входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход подключен к первому входу блока выдачи информации, второй вход и второй выход блока управления опросом соединены соответственно с входом и выходом блока выбора режима, третий выход подключен к первому входу блока определения состояния объектов, первый выход которого соединён с четвертым

входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход подключен ко второму входу блока выдачи информации, четвертый выход блока управления опросом через измерения соединен с третьим, входом блока выдачи информации и со вторымвходом блока приема информации, третий выход которого подключен к первому входу блока управления объектом, четвертый выход - соединен со вторым входом блока определения состояния объектов, а пятый выход блока управления

опросом подключен ко второму BL.IXOДУ

блока управления объектом.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 315, завод НИПИНефтехимавтомат, 1977,(прототип)