[发明专利]一种具备校正功能的水下压力变送器及其使用方法

说明书

本发明涉及一种具备校正功能的水下压力变送器及其使用方法，其特征在于，包括压力变送器、水下控制模块和校正系统，其中，压力变送器包括外壳，外壳内设置有压力敏感元件、温度敏感元件和处理系统；外壳上开设有取压孔和电气接口；外壳内设置有压力敏感元件温度敏感元件；处理系统用于接收压力信号和温度信号，并将压力信号转换为标准压力信号；校正系统用于基于预先构建的神经网络模型，根据压力信号、温度信号和标准压力信号，得到训练好的神经网络模型以及更新后的校正参数；处理系统还用于基于训练好的神经网络模型以及更新后的校正参数，根据压力信号和温度信号，得到压力工程量数据，本发明可广泛用于水下油气生产领域中。

技术领域

本发明涉及水下油气生产领域，特别是关于一种具备校正功能的水下压力变送器及其使用方法。

背景技术

水下生产系统已经成为开发深水油气资源的核心装备，具有运行风险高、维修作业周期长的特点，所以需要在水下结构物(例如水下采油树、水下管汇)上安装高可靠性的水下压力变送器，以实时获取水下油气生产状态。目前，硅压阻式压力传感器在水下压力变送器设计中应用最为广泛，其非线性输出易受油气介质温度的影响。

水下压力变送器长期工作于水下环境，随着时间的推移将会出现温漂和精度下降，从而导致测试不准确，严重时将影响油气安全生产，特别是用于安全保护系统的压力变送器出现异常时会导致系统安全失效，所以水下压力变送器需要定期进行校正。

但是水下压力变送器安装在水下结构物上，不能独立回收，如果整体回收将会引起水下生产系统关井停产，带来高昂的作业成本和作业风险。且现有技术中的水下压力变送器在投入使用前会进行一次校正，校正算法和参数直接写入水下压力变送器的处理器中，与水下结构物一起工作于水下。然而，生产平台只能获取压力数据，无法获取水下压力变送器本身的性能参数，无法进行在线校正。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种具备校正功能的水下压力变送器及其使用方法，能够在压力变送器运行状态下进行在线校正。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一方面，提供一种具备校正功能的水下压力变送器，包括压力变送器、水下控制模块和校正系统，其中，所述压力变送器包括外壳，所述外壳内设置有压力敏感元件、温度敏感元件和处理系统；

所述外壳上开设有取压孔和电气接口；对应于所述取压孔的位置，所述外壳内设置有用于实时测量流入所述取压孔的被测介质压力信号的所述压力敏感元件，以及用于实时测量所述压力敏感元件所处环境温度信号的所述温度敏感元件；

所述处理系统通过所述电气接口连接所述水下控制模块，用于接收压力信号和温度信号，并将压力信号转换为标准压力信号；

所述校正系统连接所述水下控制模块，用于基于预先构建的神经网络模型，根据压力信号、温度信号和标准压力信号，得到训练好的神经网络模型以及更新后的校正参数，通过所述水下控制模块发送至所述处理系统；

所述处理系统还用于基于所述校正系统训练好的神经网络模型以及更新后的校正参数，根据压力信号和温度信号，得到压力工程量数据。

进一步地，所述处理系统包括：

信号采集模块用于获取所述压力敏感元件输出的压力信号和所述温度敏感元件输出的温度信号，并将压力信号转换为标准压力信号；

校正参数存储模块，用于存储所述通信模块下传的训练好的神经网络模型和校正参数；

处理器，用于调用所述校正参数存储模块内存储的校正参数，基于训练好的神经网络模型，根据压力信号和温度信号，得到压力工程量数据；

通信模块，用于将压力信号、温度信号、标准压力信号和压力工程量数据通过所述水下控制模块发送至所述校正系统，以及接收所述校正系统训练好的神经网络模型和更新后的校正参数；