[发明专利]油田过程控制系统

权利要求书

1.一种现场多功能控制网关FVCG，可操作以与远程中央控制室CCR和/或过程接口建筑物PIB内的控制设备通信并且适于与构成过程控制系统的多个现场装置连接，所述FVCG包括微处理器、存储器、路由数据库、路由模块、协议转换器、无线接口卡和天线；

其中，所述FVCG提供现场控制能力，

其中，所述FVCG使用从由4-20mA、现场总线基础H1、接通/断开接口、无线、串行和以太网接口EI组成的组中选择的一个或多个协议与现场装置通信，

其中，所述FVCG经由硬连线高速链路HSL协议、无线连接、或硬连线HSL协议和无线连接中的一个或多个提供FVCG与CCR和/或PIB之间的数据的多路复用通信，

其中，所述路由数据库和所述路由模块在所述现场装置与所述FVCG的微处理器之间以及在所述FVCG的微处理器与远程CCR和/或PIB之间路由数据，

其中，所述协议转换器将现场装置数据从4-20mA、现场总线基础H1、串行、EI和接通/断开接口协议转换成用于与远程CCR和/或PIB通信的HSL协议，

其中，所述FVCG监测智能现场装置自诊断并且将监测到的诊断应用于所述FVCG的现场控制能力，以及

其中，所述CCR和/或PIB内的控制设备监测所述FVCG的状态，并且确定是否允许所述FVCG继续进行现场控制、或者是否将控制功能转移回到所述CCR和/或PIB内的控制设备。

2.根据权利要求1所述的FVCG，其中，由多个电力分配节点供应用于所述FVCG的操作的电力，

从具有备用不间断电源UPS的电力调节单元向所述电力分配节点供电，以及

从具有来自现场发电机的备用电的公用电源向所述电力调节单元供电。

3.根据权利要求1所述的现场多功能控制网关FVCG，其中，所述FVCG提供了基于智能现场装置自诊断和与特定安全仪器功能SIF相关联的风险来配置在安全系统表决内使用的用户定义的安全系统劣化状态的能力。

4.根据权利要求1所述的现场多功能控制网关FVCG，

其中，所述FVCG利用与整个工厂紧急停机ESD系统同步的时钟来提供每个智能现场装置自诊断故障的时间戳，

其中，所述FVCG将检测到的故障的存在传送给中央ESD系统、所述分布式控制系统DCS和/或本地控制面板，

其中，所述FVCG收集存在装置故障的逝去时间，并且其中，所述FVCG能被配置成在装置或装置的组合处于劣化或故障状态达所定义的时间长度之后，使相关过程达到安全状态。

5.一种过程控制系统，所述过程控制系统包括：

a)多个根据权利要求1至4中任一项所述的现场多功能控制网关FVCG；

b)多个多功能控制接口，位于所述CCR和/或PIB，收集向所述FVCG传输和从所述FVCG传输的数据；

c)中央多功能控制开关，位于所述CCR和/或PIB，收集向所述多功能控制接口传输和从所述多功能控制接口传输的数据，并且与分布式控制系统连接；

d)工厂路由控制器，位于所述CCR和/或PIB，提供对所述过程控制系统内的数据的路由的监管控制；以及

e)与分布式控制系统DCS和紧急停机ESD控制器的接口。

6.根据权利要求5所述的过程控制系统，其中，所述多个FVCG中的一个或多个经由HSL或无线协议与一个或多个其它FVCG通信。

7.根据权利要求5所述的过程控制系统，其中，所述多个FVCG中的每个包括报警模块，所述报警模块监测在所述FVCG与每个现场装置之间以及在所述FVCG与相关联的多功能控制接口之间的通信信道的健康状况，以及将检测到的任何故障报告给CCR和/或PIB并且分派替代的可用健康通信路径以用于数据传递。

8.根据权利要求5所述的过程控制系统，其中，所述多个FVCG中的正与相关联的FVCG通信的一个或多个包括报警模块，所述报警模块监测所述FVCG之间的一个或多个通信信道的健康状况，将任何故障报告给CCR和/或PIB并且分派所述FVCG之间的可用健康通信路径以用于数据传递，以及如果所分派的主通信路径健康质量劣化，则分派所述FVCG之间的替代健康通信路径以用于数据传递。