система телесигнализации со скважин

Формула изобретения

1. Система телесигнализации со скважин, содержащая на объекте контроля датчик, блок питания, кодер и передатчик, на групповом пункте приемник, блок полосовых фильтров, на диспетчерском пункте приемопередатчик, причем датчик соединен с блоком питания, выход которого соединен с кодером и первым входом передатчика, второй вход которого соединен с выходом кодера, на групповом пункте выход приемника соединен с входом блока полосовых фильтров, отличающаяся тем, что дополнительно введены на групповом пункте декодер, блок памяти, блок управления памятью, модем, демодем, приемопередатчик, причем выход блока полосовых фильтров соединен через декодер с блоком памяти, выход которого соединен через модем с входом приемопередатчика, выход которого соединен через декодер с блоком управления памятью, первый вход которого соединен с выходом приемника, а второй вход блока управления памятью соединен с управляющим входом блока памяти, на диспетчерском пункте дополнительно введены демодем, кодер, контроллер связи с ЭВМ, ЭВМ и блок управления кодером, причем выход приемника приемопередатчика соединен с входом демодема, выход которого соединен с входом контроллера связи с ЭВМ, а управляющий выход ЭВМ соединен с входом блока управления кодером, а выход кодера соединен с входом передатчика приемопередатчика.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что декодер на групповом пункте состоит из n звеньев, каждое из которых содержит последовательно соединенные квадратичный детектор, интегратор, пороговое устройство и блок схем совпадений, выходы которых соединены с информационными входами блока памяти, информационные выходы которого соединены с входами модема, а выход управления блока управления памятью соединен с входом управления блока памяти и входом блока схем совпадений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающему производству и может быть использовано для передачи аварийных сигналов со скважин, а также в строительстве для передачи и обработки данных строительных участков.

Известна система для передачи аварийной сигнализации со скважин с использованием проводной линии связи [1]. Но данная система требует значительных затрат на прокладку и эксплуатацию кабелей связи. Использовать эту систему можно там, где уже проложены кабели или близко расположены они от скважин и от групповых пунктов сбора нефти.

Известны системы с использованием силовых цепей в качестве линий связи [2] , [3], [4]. Но они очень громоздки из-за применения развязывающих фильтров между устройствами передачи и силовыми линиями.

Известна система телесигнализации со скважин [5], прототип, использующая передающее оборудование, установленное на скважине и содержащее радиопередатчик, ключи управления, реле времени, блок питания, мультивибратор с изменением частоты, значения которых несут информацию о номере скважины, а также оборудование, установленное на групповом пункте, содержащее приемник, состоящий из усилителя высокой частоты, преобразователя частоты, полосового фильтра усилителя промежуточной частоты, детектора и усилителя низкой частоты, а на диспетчерском пункте установлено приемное устройство состоящее из полосового фильтра, усилителя, детектора, блока ключей, двух частотомеров и микропроцессора.

Но данная система телесигнализации не предусматривает процесса разделения сигналов, поступивших со скважин с наложением по времени сигналов, и в ней используется процесс передачи сигналов по проводным линиям связи.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение функциональных возможностей и надежности различения сигналов при поступлении их от различных скважин с наложением по времени.

Цель достигается тем, что система телесигнализации, содержащая на объектах контроля (скважине) дебитомер (датчик) кодер, передатчик и блок питания, причем выход датчика соединен с выходом блока питания, выход которого соединен с кодером и первым входом передатчика, на групповом пункте приемник и полосовые фильтры, дополнительно введены декодер, блок памяти, блок управления памятью, модем связи и приемопередатчик, причем выход приемника соединен с входом декодера через полосовые фильтры и первым входом блока управления памятью, первый выход декодера соединен с первым входом модема, первый выход которого соединен с входом передатчика приемопередатчика, а второй выход декодера соединен с первым входом блока управления памятью, выход которого соединен со вторым входом блока памяти, второй вход блока управления памятью соединен с выходом приемника приемопередатчика, на диспетчерском пункте приемопередатчика, демодем, кодер, блок управления кодером, контроллер связи с ЭВМ, ЭВМ, причем выход приемника приемопередатчика соединен с входом демодема, выход которого соединен с входом контроллера связи с ЭВМ, информационный выход которого соединен с информационным входом ЭВМ, а управляющий выход ЭВМ соединен с входом блока управления кодером, выход которого соединен с через кодер с входом передатчика приемопередатчика.

Сущностью изобретения является применение метода разделения сигналов по их энергии, а распознавание сигналов по сочетанию частот в двухчастотном сигнале.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что наряду с блоком фильтров в приемнике применяется декодер, содержащий n звеньев, каждое из которых состоит из квадратичного детектора, интегратора, порогового устройства и блока схем совпадений.

Поэтому данное техническое решение отвечает критерию "новизна". На основании приведенного анализа можно сделать вывод, что заявленное решение имеет новые признаки и отвечает условию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлена структурная схема системы телесигнализации со скважины для n объектов контроля (ОК).

На фиг.2 представлена структурная схема декодера с блоками записи информации. Система телесигнализации со скважин состоит из оборудования: на ОК 1 из датчика 2, блока питания 3, кодера 4, радиопередатчика 5, причем выход датчика 2 соединен с блоком питания 3, выход которого соединен с кодером 4 и первым входом передатчика 5, второй вход которого соединен с выходом кодера 4, на групповом пункте 6 из приемника 7, блока полосовых фильтров 8, декодера 9, блока памяти 10, блока управления памятью 11, модема 12, демодема 13 и приемопередатчика радиосигналов 14, причем выход приемника 7 соединен через блок полосовых фильтров 8 с декодером 9 и первым входом блока управления памятью, первый выход которого соединен с первым входом блока памяти 10, второй вход которого соединен с выходом блока управления памятью 11, первый вход которого соединен с вторым выходом декодера 8, а второй вход блока управления памятью 11 соединен с выходом демодема 13, вход которого соединен с выходом приемника 16 приемопередатчика 14, а вход передатчика 15 приемопередатчика 14 соединен с выходом модема 12, на диспетчерском пункте 17 из приемопередатчика радиосигналов 18, модема 21, состоящего из демодема 22 и кодера 23, а также контроллера связи с ЭВМ 24, блока управления кодером 25 и ЭВМ 26, причем выход приемника 16 приемопередатчика 14 соединен через демодем 22 с входом контроллера связи с ЭВМ 24, информационный выход которого соединен с информационным входом ЭВМ 26, управляющий выход которой соединен с входом блока управления кодером 25, а выход кодера 23 соединен с входом передатчика 20 приемопередатчика 18.

Система телесигнализации работает следующим образом. При поступлении сигнала с датчика 2, а он появляется при выходе параметра, например дебита, за пределы нормы, включается блок питания 3, который обеспечивает питанием кодер 4 и передатчик 5. При этом на выходе кодера образуется низкочастотный сигнал, содержащий одну или несколько частот в диапазоне, например телефонного спектра. Значения частоты или набор определяется номером ОК, т.е. кодируются. С выхода кодера 4 сигналы поступают в передатчик 5, где они преобразуются в сигналы высоких частот и далее через антенну поступают на антенну приемника 7 группового пункта 6. При этом на выходе приемника 7 выделяется, в случае наложения по времени нескольких сигналов, суммарный сигнал сложной формы, содержащий несколько сигналов. Выделение отдельных сигналов происходит в блоке полосовых фильтров 8, а из них в декодере 9 определяются номера ОК, которые записываются в виде цифрового кода в блок памяти 10, по сигналам из блока управления памятью 11. По определенной программе с клавиатуры ЭВМ диспетчера или автоматически с ЭВМ поступает цифровой сигнал, содержащий информацию о номере ОК и ГП, через контроллер связи с ЭВМ 24 и под управлением блока управления кодером 25, в кодере 23 параллельный код преобразуется в последовательный и с помощью передатчика 20 приемопередатчика 18 высокочастотный сигнал поступает на вход приемника 16 приемопередатчика 14 группового пункта 6. После декодирования в демодеме 13, где определяется номер ГП, при правильном определении номера ГП, поступает сигнал управления с блока управления памятью 11 в блок памяти 10, в результате чего информация из памяти поступает в модем, где параллельный код преобразуется в последовательный и далее через передатчик 15 приемопередатчика 14 сигналы поступают в приемопередатчик 18 диспетчерского пункта 17. С выхода приемника 19 приемопередатчика 18 после демодема 22 информация через контроллер связи с ЭВМ 24 записывается в ЭВМ 26. Таким образом, информация о состоянии всех контролируемых ОК из блока памяти периодически переписывается в ЭВМ, где она подвергается обработке для составления отчета о работе скважин.

Анализ построения блоков системы телесигнализации со скважин показал, что все блоки можно выполнить, например так, как в прототипе. В качестве схемы передатчика можно использовать уже существующие. Отличительным признаком системы является устройство декодера 9. Он содержит n звеньев, содержащих квадратичный декодер 27, интегратор 28, пороговое устройство 29, причем блоки 27-29 соединены последовательно, как это показано на фиг.2. Выходы всех пороговых устройств соединены с блоком схем совпадений 30, выходы которых соединены с блоком памяти 10. Для запуска блока памяти сигнал с выхода приемника 7 поступает на вход блока управления памятью 11, где с помощью интегратора определяется признак изменения входного сигнала. По сигналам с блока управления памятью 11 информация о номере ОК записывается в блок памяти 10. Для передачи информации с блока памяти 10 поступают сигналы управления от демодема 13, где определяется номер ГП. При этом с блока управления памятью поступают сигналы разрешающие списывание информации из памяти. Информационные сигналы блока памяти 10 совместно с информацией о номере ГП, образованной в блоке формирования номера ГП 30, преобразуются из параллельного кода в последовательный, далее в передатчик и поступают на диспетчерский пункт.

Технико-экономическая эффективность заявляемой системы перед известной заключается в том, что данная система позволяет различить сигналы при наложении их по времени в условиях помех. Применение данной системы позволяет оперативно контролировать работу датчиков, разнесенных на большие расстояния с записью в ЗУ данных и далее в ЭВМ.

Литература

1. Справочная книга по добыче нефти. Под. ред. Ш.К.Гиматудинова. М.:, НЕДРА, 1974 г.

2. А.С. СССР 1596 364 00, 1988 г.

3. А.С. СССР 1580416 класс 00, 1987 г.

4. Тутчевич В.Н. Телемеханика, М. 1973, с. 257-260.

5. А. С. СССР 20 18 968 00. Система телесигнализации со скважины, автор Кричке В.О.