泥浆液面报警器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油勘探开发过程中的泥浆液面报警装置技术领域。
【背景技术】
[0002]石油勘探开发的钻井作业过程中，井漏、井喷等钻井事故严重威胁人的生命和国家财产安全。为此，科研工作者研发了泥浆液面报警器。多年来，从开始的人工观察到机械式液面报警器，为石油行业做出了巨大贡献。不过也暴露出很多方面的不足:精准、快速、直观，即实时监测，给安全带来不稳定因素。
[0003]通过钻井工程实践和科学分析:井下事故的发生直观表征是泥浆钻井液在固控系统罐中的液位异常变化，如果能实时的掌握液位异常变化，在可判断的情况下立即采取相关的井控措施，就能有效地控制井下事故，消除造成的危害。目前，机械式泥浆液面报警器被国内石油钻井队广泛使用，
[0004]如公开号为CN201133243，公开日为2008年10月15日的中国专利文献公开了一种泥浆液面报警器，主要由报警器、扶正套、行程开关，上导通杆、上触环、浮杆等组成，柱状外壳外部顶端安装有报警器，行程开关，上导通杆、连杆和下导通杆固定在柱状外壳内部，并自上而下顺序连接，上导通杆与下导通杆通过柱状外壳上的开口伸出，行程开关与报警器连接，组成导通电路；扶正套、上触环、液位指示环、下触环和底座自上而下依次固定于柱状外壳外部，且上触环、液位指示环和下触环可以上下自由报调节；浮杆与浮球连接，浮杆穿过扶正套和底座；底座固定在泥浆罐上；还可以采用报警器为声光报警器；具有采用声光报警，报警信号更加醒目，反应灵敏、可靠性高。
[0005]机械式泥浆液面报警器虽然具有结构简单、耐用、报警可靠等优点，但存在因工作环境和液面波动等原因而不能直观的监测数据，致使工作繁琐，无法满足钻井操作人员的要求。
【发明内容】
[0006]本实用新型旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种泥浆液面报警器，本实用新型结构简单，不受工作环境和液面波动的影响而能直观的监测数据，能够满足钻井操作人员的要求。
[0007]本实用新型是通过采用下述技术方案实现的:
[0008]一种泥浆液面报警器，其特征在于:包括液位检测器，PLC控制器和触摸屏、声光报警装置和电源，所述液位检测器安装在泥浆管道上，液位检测器、声光报警装置和触摸屏分别与PLC控制器连接，在所述电源的输入侧安装有电源避雷器，在PLC控制器的I/O信号输入侧安装有浪涌吸收器。
[0009]与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下:
[0010]1、本实用新型采用的液位检测器，主要由PLC控制器和触摸屏形成的泥浆液面报警器，液位检测器用于采集泥浆管道中的泥浆液位数据至PLC控制器，触摸屏作为人机界面设备，通过采集PLC控制器数据数据，提供操作员数据信息和下发必要控制指令，当采集的数据超出设定值，PLC控制器使与其连接的声光报警装置发出报警。这样的方案结构简单，不受工作环境和液面波动的影响而能直观的监测数据，能够满足钻井操作人员的要求。
[0011]2、本实用新型所采用的避雷器和浪涌吸收器，能有效保护设备的使用安全。
【附图说明】
[0012]下面将结合说明书附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明，其中:
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图中标记:
[0015]1、触摸屏，2、PLC控制器，3、液位检测器，4、标尺，5、浮球。
【具体实施方式】
[0016]参照说明书附图，本实用新型的最佳实施方式是，其包括液位检测器3，PLC控制器2和触摸屏1、声光报警装置和电源，所述液位检测器3安装在泥浆管道上，液位检测器3、声光报警装置和触摸屏I分别与PLC控制器2连接。在所述电源的输入侧安装有电源避雷器。在PLC控制器2的I/O信号输入侧安装有浪涌吸收器。
[0017]PLC控制器2采集并转换所有数据，完成逻辑控制和通讯功能等。触摸屏I作为人机界面设备，通过采集PLC控制器2数据数据，提供操作员数据信息和下发必要控制指令。通讯协议采用MODBUS/RTU。PLC控制器2和触摸屏I具有相对独立的实时数据库和历史数据库，并支持通用、标准数据接口。非安全区(划分见电气专业)所有I/O回路均采用隔爆设计，与PLC控制柜安装位置不在同一防雷区(划分见电气专业)的所有I/O回路在控制柜端和设备端均安装防浪涌吸收装置。
[0018]此外，还可以加装监控系统，监控系统主要完成泥浆液位集中操作、监视、与远程调度中心和分输站通讯、工艺设备的运行状态监控、其它辅助系统状态监测与控制。同时完成与远程调度中心和分输站控制系统数据通讯功能，远程数据通讯仅对数据进行监测，不具有操作权限，通过彩色触摸屏I可直观地显示全站各工艺流程段的实时工况、各工艺参数的趋势画面，使操作人员及时掌控全站运行情况等功能。
[0019]PLC控制器2采用本领域常用的PLC控制器2，所完成的数据采集、处理等功能属于现有技术，具备下列功能和指标:
[0020]数据采集和处理功能；数学运算功能；逻辑运算功能；强大的过程控制功能(如PID);提供多种符合IEC61131标准的编程语言(SFC、FBD、LD、ST、IL五种标准编程语言)并支持嵌入式C编程；具有天然气流量计算功能，RTU/PLC内置基于IS05167和SY/T6143-1996或AGA3、AGA7和AGA8号报告标准的专用流量计量运算模块；自诊断功能，能对内存模块、I/O模块、CPU模块、通信模块、电源模块等进行诊断，将有故障单元的信息发送至调度控制中心；热插拔功能，可带电更换模块；平均无故障时间(MTBF):>10万小时；32位处理器，处理器速度大于或等于100MHZ ,10/100M自适应网络接口 ；工作温度:-40°C?+700C ;工作湿度:5?95%，无凝露；通讯能力:支持拨号、以太网、无线、专线、卫星、光纤等通讯方式；支持包括 Modbus RTU/PLC、Modbus ASCI1、Modbus TCP/IP、DNP 3.0 等通讯协议，方便连接第三方智能设备，RTU/PLC采用网络口或RS232C通信口与调度控制中心通信，通信协议采用DNP3.0，采用轮询和自报相结合的通信方式；整个系统支持例外报告功能及历史数据回填功能。具有防浪涌承受能力，满足ANSI/IEEE C37.90标准。支持就地长时间(15天以上)存储历史数据能力。不低于IM的CMOS RAM ;不低于8M的SDRAM ;不低于4M的FLASH RAM。
[0021]现场泥浆固控系统罐体内的泥浆方量变化引起罐内液位变化。通过安装在机械报警器标尺杆上的感应模块，位移变化量引起磁致位移传感器的感应电流信号变化(4— 20mA范围)。传感器的电流变化和现场液位的成反比。当泥浆的方量由低限达到高限时，传感器的模拟量输出最小4一20mA电流。通过现场屏蔽电缆把监控数据传输到控制柜内的信号浪涌保护器，浪涌保护器即保护可编程控制器的安全运行，又能有效的去除线缆沿线传输途中的产生干扰信号，起到滤波的作用。可编程控制器通过特殊的运算进行2次滤波和数据的转换(把现场设备传输的电流信号转换为可视化的数字)在触摸屏上以柱状图的方式及时反应泥浆罐的实时液位变化和总方量。出现方量超过报警设定值时(泥浆总溢漏值超出正负2方，可调)，及时启动声光报警装置提醒现场人员。
【主权项】
1.一种泥浆液面报警器，其特征在于:包括液位检测器(3)，PLC控制器(2)和触摸屏(I)、声光报警装置和电源，所述液位检测器(3)安装在泥浆管道上，液位检测器(3)、声光报警装置和触摸屏(I)分别与PLC控制器(2)连接，在所述电源的输入侧安装有电源避雷器，在PLC控制器2的I/O信号输入侧安装有浪涌吸收器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种泥浆液面报警器，涉及石油勘探开发过程中的泥浆液面报警装置技术领域。包括液位检测器，PLC控制器和触摸屏、声光报警装置和电源，所述液位检测器安装在泥浆管道上，液位检测器、声光报警装置和触摸屏分别与PLC控制器连接。本实用新型结构简单，不受工作环境和液面波动的影响而能直观的监测数据，能够满足钻井操作人员的要求。
【IPC分类】E21B47/047
【公开号】CN204782989
【申请号】CN201520525494
【发明人】杨兰洮, 王荣, 邓仿吾, 杨金元, 孙勇, 肖庆, 毛建伟, 宋光明, 郑浩, 邹宗明, 倪超, 李德明
【申请人】成都大有石油钻采工程有限公司, 中国石油集团川庆钻探工程有限公司川西钻探公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月20日