[发明专利]一种用于石油钻井设备的电控系统

权利要求书

1.一种用于石油钻井设备的电控系统，其特征在于：包括机械执行模块、机械动力模块、信号采集模块、数据处理模块、电力控制模块、辅助设备模块、报警模块、通讯模块；所述机械执行模块包括井口采集设备、油井循环设备、油井动力设备；所述机械动力模块包括转盘旋转机构、油井提升机构、柴油发电机构；所述信号采集模块用于采集各种机械结构的执行状态；所述数据处理模块用于收集分析信号采集模块传递的数据，并分析处理之后进行存档；所述电力控制模块用于为整体系统提供电力，并保持整体电压稳定；所述辅助设备模块包括供气供水设备、防喷设备、防冻保温设备；所述报警模块用于联系外界环境进行报警；所述通讯模块用于整套系统相互之间的连接通讯，其工作过程为：

S1、安装在井口采集设备、油井循环设备、油井动力设备、盘旋转机构、油井提升机构、柴油发电机构上的包括温度传感器、压力传感器、位移传感器、液体流速传感器、视觉识别装置工作，读取各设备运行情况，得到采集钻井工程参数，采油工程参数，循环水压耗参数，井底压力参数，并通过数据通讯模块传递至数据处理模块，对得到的数据计算分析，并通过图表或者三维建模输出；

S2、数据处理模块将采集到的钻井深度、钻井角度、工作效率、循环水流速、电机转速、转盘转速、冷却水温度、井底压力等数据归档整理，并通过数据处理模块计算，得到当时设备的运转数据，并与安全数据进行对比，实时监控各执行机构的运行状况，并定期将计算得出的数据进行归档整理，便于人工后期调查维护；

S3、高压网电架空线路电线杆跌落式熔断器处引出高压三芯电缆，连接至网电房高压接线室，然后通过高压穿墙套管进入高压配电室，使用通牌连接至进线柜，进线柜内排布有真空断路器、高压电源经隔离开关、将6KV或10KV的电源送至3150kVA (6)10KV/0.6kV变压器，经600V侧送出，经动力电缆送至直流调速房内的插件屏电源输入端，经由低压总断路器，分别经过一台顶驱设备装置断路器、两台直流调速装置断路器、600V电源输出断路器、MCC房变压器断路器、SVG装置断路器向井口采集设备、油井循环设备、油井动力设备、盘旋转机构、油井提升机构、柴油发电机构进行供电；

S4、当数据处理模块计算出来的数据超出预先设定的范围之外，用户显示屏上使用红色标红异常数据，并通过网络向工作人员的移动端通信端口发送通知，提醒人工进行检查；当超标数据维持了一段时间之后，或者人工检查发送停机信号时，直流调速房内电信号控制器得到信号，并控制相应设备对应的的断路器切断电源，使设备停机，等待人工检查，排除问题，保证整体生产安全。

2.根据权利要求 1 所述用于石油钻井设备的电控系统，其特征在于：所述信号采集模块包括温度传感器、压力传感器、位移传感器、液体流速传感器和视觉识别装置。

3.根据权利要求 2 所述用于石油钻井设备的电控系统，其特征在于：所述温度传感器、压力传感器、视觉识别装置均安装在机械执行模块的井口采集设备、油井循环设备上；位移传感器、液体流速传感器、视觉识别装置均安装在辅助设备模块的转盘旋转机构、油井提升机构以及辅助设备模块的供气供水设备、防喷设备、防冻保温设备上。

4.根据权利要求 3 所述用于石油钻井设备的电控系统，其特征在于：信号采集模块采集的信息通过通讯模块传递至数据处理模块进行数据分析处理；其处理的信息包括井口采集设备、油井循环设备、油井动力设备、转盘旋转机构、油井提升机构、柴油发电机构的执行状态、消耗功率、工作时间、采油量、仪表数据和传感器数据。

5.根据权利要求 4 所述用于石油钻井设备的电控系统，其特征在于：所述信号采集模块在对数据分析处理之后，根据得到的数据实时监控并控制井口采集设备、油井循环设备、油井动力设备、转盘旋转机构、油井提升机构、柴油发电机构；出现错误信息通过通讯模块连接通知报警模块进行报警。

6.根据权利要求 5 所述用于石油钻井设备的电控系统，其特征在于：所述通讯模块将机械执行模块、机械动力模块、信号采集模块、数据处理模块、电力控制模块、辅助设备模块、报警模块之间通过网络连接，进行系统自检并且可以远程进行检测和使用。

7.根据权利要求 6 所述用于石油钻井设备的电控系统，其特征在于：所述电力控制模块包括网电房高压接线室、高压配电室、直流调速房；所述网电房高压接线室通过高压三芯电缆与高压网电架空线路电线杆相连；所述高压配电室包括通过高压穿墙套管与高压接线室相连；所述直流调速房内配有低压总断路器、顶驱设备断路器、直流调速断路器、电源输出断路器、MCC 房变压器断路器、SVG 装置断路器。