[发明专利]一种钻井平台升降单元控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及钻井平台升降控制的技术领域，尤其是指一种钻井平台升降单元控制系统。

背景技术

近年来，海洋资源开采受到世界各国的重视，海洋石油的开采主要依靠海洋石油钻井平台，一类是近海钻井平台，一类是深海钻井平台。在海洋石油开采过程中，最重要的制约因素是开采装置。

目前，我国自主研发的钻井平台中很多关键设备仍需从国外进口，如自升式钻井平台的升降装置，基本上被国外设备商所垄断，国内还没有相应能够替代的升降装置。自升式钻井平台由三个桩腿来支撑，升降控制系统就是控制钻井平台上升和下降，当平台拖航到钻井位置，通过升降装置的三个桩腿插入海底，插牢桩腿后再将平台升起到离海面一定高度进行海上作业；当作业结束后，通过升降装置将平台降到海面漂浮，再继续下降，通过平台的浮力将桩腿拔出。目前市场上还没有我国自主开发研制自升式钻井平台的自动控制系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑，使用方便，布局合理，数据传送速度快，集成度高、安全可靠、成本较低的钻井平台升降单元控制系统。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种钻井平台升降单元控制系统，它包括有中央控制台、三个电机控制柜、三个本地控制箱，其中，中央控制台与三个电机控制柜之间分别通过总线连接，每个电机控制柜均连接有一个应急控制箱，三个与各自电机控制柜连接且带便携式操作盒的本地控制箱分别安装在三个桩腿的附件上，而桩腿的各个弦管上安装有齿面差检测保护装置，该齿面差检测保护装置与对应的电机控制柜连接。

所述的中央控制台设置有显示三个桩腿的工作状态的显示屏、操作位置选择开关、应急停止按钮。

所述的内部均设有PLC子站的三个电机控制柜分别安装在三个桩腿上，电机控制柜与升降单元之间连接有升降单元动力线和信号线。

本发明在采用了上述方案后，其最大优点在于通过中央控制台、三个电机控制柜以及三个本地控制箱组成一个合理的集散控制网络，能实现系统整体的实时稳定控制，控制系统结构紧凑、使用方便、布局合理、便于维护、数据传送数度快、可靠性高、集成度好，解决了钻井平台升降单元多电机的复杂传动机构的同步稳定控制问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

参见附图1所示，本实施例所述的钻井平台升降单元控制系统，它包括有中央控制台1、三个电机控制柜2、三个本地控制箱3，其中，中央控制台1与三个电机控制柜2之间分别通过Profibus-DP总线连接，每个电机控制柜2均连接有一个应急控制箱4，三个与各自电机控制柜2连接且带便携式操作盒6的本地控制箱3分别安装在三个桩腿的附件上，而桩腿的各个弦管上安装有齿面差检测保护装置5，该齿面差检测保护装置5与对应的电机控制柜2连接；所述的内部均设有PLC子站的三个电机控制柜2分别安装在三个桩腿上，电机控制柜2与升降单元之间连接有升降单元动力线和信号线；

按常规控制每台电机正反转需要一组上升或下降主接触器， 五十四套升降单元就需要五十四组上升或下降主接触器，而本发明中，中央控制台1、三个电机控制柜2以及三个本地控制箱3组成一个合理的集散控制网络，只用到一组上升或下降主接触器就可以控制五十四套升降单元正反动作，节约了成本和资源。

具体来讲，所述的中央控制台1安装在控制室内，其设置有显示三个桩腿工作状态的显示屏、操作位置选择开关、应急停止按钮。用于平台倾角显示的显示屏同时也是一个高性能的故障记录器，可以记录升降系统工作过程中的运行参数，报警事件，操作事件等；

操作位置选择开关用于选择在中央控制台1操作还是本地操作，当选择远程中央控制模式时，操作人员只能在中央控制台1完成操作；本地操作时，操作人员可以用便携式操作盒6进行操作，包括单弦管升降单元的升/降点动，单升降单元的刹车扭矩释放；上述所讲的两种模式都需要通过PLC运算才进行正常工作，当PLC出现故障时，应急操作箱4可以解除掉PLC直接控制，从而保证在紧急情况下的应急操作；

齿面差检测保护装置5用于自动检测对应齿条的参照位置，自动计算同一桩腿不同弦管之间的齿面差值，每个桩腿的齿面差值在中央控制台1的显示屏上皆有显示，当任一桩腿的齿面差值超过设定的高限值时，系统会发出声光报警；当齿面差值达到设定的高限时，升降系统会自动停止，防止事故发生。

以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。