[发明专利]一种压裂泵组控制系统及控制方法

说明书

本申请提出一种压裂泵组控制系统及控制方法，其中，本申请第一方面提出的一种压裂泵组控制系统，包括：中央控制单元，中央控制单元用于接收压裂泵的目标压力值；压裂泵传感器组，压裂泵传感器组用于检测压裂泵的实际压力值；压裂泵控制器，压裂泵控制器分别与中央控制单元及压裂泵传感器组电连接，其用于比较目标压力值与实际压力值，以及判断实际压力值是否突降；变频器，变频器与压裂泵控制器电连接；压裂泵电机，压裂泵电机与变频器电连接，本申请和现有技术相比所具有的优点是：使压裂泵电机能够快速且连续的调整转速，自动化程度高，有效提高煤层压裂效率，且使煤层压裂作业的安全性更高。

技术领域

本申请涉及压裂泵组技术领域，尤其涉及一种压裂泵组控制系统及控制方法。

背景技术

煤矿井下压裂技术是一项煤矿井下围岩控制技术，该技术主要应用于坚硬顶板弱化和高应力巷道围岩卸压，该技术的实施方法是利用压裂泵组在煤层注液孔内注入高压水或其他压裂介质，使得煤层产生裂隙并发育成长，从而有效促进冲击地压防控、动压巷道卸压、孤岛工作面顶板弱化、坚硬顶煤冒放性改善和工作面滞垮顶板的区域压裂改性等。

目前压裂泵组的开启中无法调节压裂泵电机的转速，只能依靠机械式液力变速器实现压裂泵电机按照设定档位变速，效率较低且精度较差，而且，压裂泵组在进行注液后，注液孔内的压力持续上升，且上升幅度大，容易造成煤层注液孔内压裂完成后其内的压力过高，导致压裂作业的安全性较低。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种压裂泵组控制系统及控制方法。

为达到上述目的，本申请第一方面提出的一种压裂泵组控制系统，包括：中央控制单元，所述中央控制单元用于接收压裂泵的目标压力值；压裂泵传感器组，所述压裂泵传感器组用于检测所述压裂泵的实际压力值；压裂泵控制器，所述压裂泵控制器分别与所述中央控制单元及所述压裂泵传感器组电连接，其用于比较所述目标压力值与所述实际压力值，以及判断所述实际压力值是否突降；变频器，所述变频器与所述压裂泵控制器电连接；压裂泵电机，所述压裂泵电机与所述变频器电连接。

所述压裂泵组控制系统还包括：水箱控制器，所述中央控制单元与所述压裂泵控制器通过所述水箱控制器电连接；水箱传感器组，所述水箱传感器组与所述水箱控制器电连接；电磁先导阀，所述电磁先导阀与所述水箱控制器电连接；电动调节阀，所述电动调节阀与所述水箱控制器电连接；第一真空电磁启动器，所述第一真空电磁启动器与所述水箱控制器电连接；增压泵电机，所述增压泵电机与所述第一真空电磁启动器电连接。

所述水箱传感器组包括：水箱液位传感器，所述水箱液位传感器与所述水箱控制器电连接；回液流量传感器，所述回液流量传感器与所述水箱控制器电连接；出液流量传感器，所述出液流量传感器与所述水箱控制器电连接。

所述中央控制单元包括：中央控制器，所述中央控制器与所述水箱控制器电连接；监控主机，所述监控主机与所述中央控制器电连接。

所述中央控制器通过隔离耦合器与所述水箱控制器电连接，所述监控主机通过信号转换器与所述中央控制器电连接。

所述压裂泵组控制系统还包括：第二真空电磁启动器，所述第二真空电磁启动器与所述压裂泵控制器电连接；润滑油泵电机，所述润滑油泵电机与所述第二真空电磁启动器电连接。

所述压裂泵传感器组包括：进液压力传感器，所述进液压力传感器与所述压裂泵控制器电连接；出液压力传感器，所述出液压力传感器与所述压裂泵控制器电连接；润滑油压力传感器，所述润滑油压力传感器与所述压裂泵控制器电连接；压裂泵液位传感器，所述压裂泵液位传感器与所述压裂泵控制器电连接；温度传感器，所述温度传感器与所述压裂泵控制器电连接。