[发明专利]全电控井下安全阀智能化冗余控制系统

权利要求书

1.全电控井下安全阀智能化冗余控制系统，其特征在于：包括井上控制模块和井下控制模块；

井上控制模块，包括上位机显示模块、不间断电源、电力发送模块、故障诊断模块、井上核心控制板、数据采集模块和井上电力载波板卡；井上核心控制板通过电缆与上位机显示模块和井上电力载波板卡相连接，井上电力载波板卡通过电缆连接至电力发送模块前端和井上核心控制板，不间断电源通过电缆连接至电力发送模块，电力发送模块通过电缆连接至电力接收模块，数据采集模块通过电缆与不间断电源、电力发送模块、井上核心控制板、井上电力载波板卡和故障诊断模块相连接，故障诊断模块通过电缆连接至数据采集模块和上位机显示模块；

井下控制模块，包括井下主控制模块和井下辅助控制模块；其中，井下主控制模块包括电力接收模块、井下电力载波模块、井下核心控制板模块、电机光耦开关、电磁离合器光耦开关、电磁制动器光耦开关、传感器数据采集模块、电机继电器、电磁离合器继电器和电磁制动器继电器；电力接收模块通过电缆与电力发送模块、井下电力载波模块、井下核心控制板模块、电机光耦开关、电磁离合器光耦开关和电磁制动器光耦开关相连接，井下电力载波模块通过电缆与电力接收模块前端和井下核心控制板模块连接，井下核心控制板模块通过电缆与传感器数据采集模块、电机光耦开关、电磁离合器光耦开关和电磁制动器光耦开关相连，电机光耦开关通过电缆与井下核心控制板模块和电机继电器相连，电磁离合器光耦开关和电磁制动器光耦开关分别用于控制电机继电器、电磁离合器继电器和电磁制动器继电器，电机继电器通过电缆与电机相连，电磁离合器继电器通过电缆与电磁离合器相连，电磁制动器继电器通过电缆与电磁制动器相连，传感器数据采集模块通过电缆与相位开关、阀板开度传感器、温度传感器、压力传感器、电磁流量计和井下核心控制板模块；

井下核心控制板模块，包括第一井下核心控制板、第二井下核心控制板、第三井下核心控制板和第四井下核心控制板；

传感器数据采集模块，包括第一传感器数据采集器、第二传感器数据采集器和第三传感器数据采集器；

井下辅助控制模块，包括备用电力接收模块、备用井下电力载波模块、备用井下核心控制板模块、备用电机光耦开关、备用电磁离合器光耦开关、备用电磁制动器光耦开关、备用传感器数据采集模块、备用电机继电器、备用电磁离合器继电器和备用电磁制动器继电器。

2.根据权利要求1所述的全电控井下安全阀智能化冗余控制系统，其特征在于：全电控井下安全阀控制组件，包括电机、电磁离合器、电磁制动器、相位开关、阀板开度传感器、温度传感器、压力传感器和电磁流量计。

3.根据权利要求1所述的全电控井下安全阀智能化冗余控制系统，其特征在于：电磁离合器光耦开关和电磁制动器光耦开关的连接方法和工作模式与电机光耦开关相同。

4.根据权利要求1所述的全电控井下安全阀智能化冗余控制系统，其特征在于：井下核心控制板模块，采用“四选三”表决算法，即至少三个井下核心控制板正常工作，且记录数据完全相同时，才向外部发送指令。

5.根据权利要求1所述的全电控井下安全阀智能化冗余控制系统，其特征在于：传感器数据采集模块，采用“三选二”表决算法，即至少两个传感器数据采集器正常工作时，才向井下核心控制板模块发送数据；当三个传感器数据采集器均正常时，对三个传感器数据采集器的信号取平均值，输送到井下核心控制板模块；当两个传感器数据采集器正常时，对两个传感器数据采集器的信号取平均值，输送到井下核心控制板模块。

6.根据权利要求1所述的全电控井下安全阀智能化冗余控制系统，其特征在于：井下辅助控制模块各部分连接方式、工作模式和功能与井下主控制模块相同。