Датчик монтируется на неподвижном конце талевого каната таким образом, что последний оказывается изогнут между крайними неподвижными и средним упорами. На канате датчик фиксируется скобой, которая зажимается двумя гайками через планку. Общий вид датчика представлен на рисунке 1.
Прибор (Рисунок 2) представляет собой электронное устройство, включающее в себя: аналого-цифровой преобразователь выходных электрических сигналов датчиков, микропроцессор для обработки измерительной информации, модуль энергонезависимого запоминающего устройства, стабилизированный источник питания, интерфейс RS485/RS232, радиомодем (в приборе ИВЭ-50) или дополнительный интерфейс RS485/RS232 для связи с ПК. На лицевой панели расположены органы управления: дисплей, клавиатура, тумблер включения/выключения прибора и выключатель подсветки дисплея. В нижней части корпуса прибора расположены кабельные разъемы ввода/вывода электрических цепей, в том числе унифицированные токовые входы.
Принцип действия комплекса основан на преобразовании деформации упругого элемента датчика, возникающей под действием силы натяжения талевого каната, в сигнал тока, пропорциональный приложенной силе. Этот сигнал преобразуется в цифровой код и обрабатывается. Измеренное значение силы выводится на дисплей прибора и одного или нескольких дублирующих показывающих устройств. Комплекс так же позволяет производить измерения других технологических параметров (не нормируются в настоящем описании типа) при проведении геологоразведочных работ, всех видов буровых работ, капитального и подземного ремонта скважин в нефтяной и газовой промышленности и других отраслях народного хозяйства.
Комплексы снабжены следующими устройствами и функциями:
— регистрация времени воздействия силы;
— подсчет количества нагружений крюка подъемного агрегата;
— сигнализация о превышении предельной нагрузки;
— регистрация параметров технологических процессов бурения и сохранение их в запоминающем устройстве;
— приведение измеренного значения силы натяжения неподвижного конца талевого каната к значению силы на крюке подъемника, с учетом числа подвижных роликов талевой системы.
Комплексы имеют взрывозащищенное исполнение. Модификации комплексов отличаются наибольшим пределом измеряемой силы натяжения, габаритными размерами прибора и/или датчика, количеством измерительных каналов и дублирующих показывающих устройств и набором сервисных функций.
Модификации комплексов измерительных ИВЭ-50 имеют обозначение:
ИВЭ-50 (модель [1].[2]), где:
Для защиты от несанкционированного доступа к внутренним частям и изменений параметров настройки и юстировки, корпус прибора пломбируется мастичной пломбой или пломбой из скульптурного пластилина. Также для предотвращения манипуляций с датчиком, которые могут привести к искажению результатов измерений, гайки крепления датчика на канате пломбируются свинцовой или пластиковой пломбой.
Программное обеспечение
ПО не может быть модифицировано или загружено через какой-либо интерфейс или с помощью других средств после принятия защитных мер.
Параметры, определяющие технические и метрологические характеристики комплексов, в том числе показатели точности, хранятся в защищенной области, недоступной для модификации без применения специализированного оборудования производителя.
Кроме того, защита от несанкционированного доступа к параметрам настройки, а также измерительной информации обеспечивается системой различных уровней доступа, защищенных паролями.
Защита от преднамеренных и непреднамеренных воздействий соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационным признаком ПО служит номер версии, который отображается на дисплее при включении комплекса и/или путем просмотра соответствующего раздела меню. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Центральный модуль измерительного комплекса ИВЭ-50. Выполняет функции управления процессом измерения, регистрации, индикации, защищенного хранения данных, а также связи между компонентами измерительного комплекса и программным обеспечением верхнего уровня.
Используется при проведении всех видов буровых работ. Обеспечивает возможность интеграции с системой АСУ буровой установки.
Применяется в качестве центрального модуля станции контроля параметров бурения СКПБ: см.подробнее
Регистрируемые параметры:
Область применения
Выполнен в металлическом корпусе уличного исполнения со степенью защиты IP65 по ГОСТ 14254-96.
Предназначен для эксплуатации вне взрывоопасной зоны, и содержит блоки, обеспечивающие ограничение токов до искробезопасных значений во входных цепях, а также искробезопасное электропитание составных частей Комплекса измерительного ИВЭ-50, располагающихся во взрывоопасных зонах классов В-1, В-1Г с категориями взрывоопасных смесей IIA, IIB, групп Т1–Т5.
Технические характеристики
Максимальное количество датчиков с унифицированным токовым (аналоговым) сигналом, подключаемых к прибору
32
Максимальное количество дискретных (частотных) датчиков, подключаемых к приборуй
32
Допускаемая основная приведенная погрешность измерения каналов токовых датчиков в рабочем диапазоне температур, %
+-1
Минимальный интервал регистрации параметров, сек
1
Время срабатывания реле, не более, сек
0,1
Параметры электрического питания:
— Напряжение переменного тока, В
198-242
— Потребляемая мощность, не более, Вт
70
Диапазон рабочих температур, °С
-40…+50
Температура гарантированного запуска Комплекса, ºС
– 40..+50
Относительная влажность воздуха при +25 °С не более, %
98
Габаритные размеры не более, мм
460х400х170
Масса не более, кг
8
Средняя наработка на отказ не менее, ч
10000
Значение вероятности безотказной работы за 1000 часов
0,95
Срок службы, лет
20
АО «Предприятие В-1336» занимается разработкой и производством программно-аппаратных комплексов ИВЭ 50 и их отдельных компонентов (датчиков, систем визуализации) для контроля технологических процессов при добыче, бурении, ремонте нефтяных и газовых скважин. Данные комплексы позволяют измерять широкий спектр параметров: вес на крюке, момент на ключе, давление в манифольде, крутящий момент на роторе, обороты ротора, загазованность, параметры жидкости при глушении и промывке скважин и другие, сохранять и визуализировать полученную информацию, осуществлять видеонаблюдение на нефтегазовых объектах, передавать данные в режиме онлайн на удаленный диспетчерский центр, осуществлять обработку и анализ полученных данных с выдачей рекомендаций по изменению режимов работы оборудования, а также удаленно управлять нефтегазовым оборудованием и технологическими процессами.Мы предлагаем готовые решения по построению инфраструктуры Интеллектуального нефтегазового месторождения от уровня сбора информации (Input/Output) до уровня управления технологией производства (MES).
Центральный модуль измерительного комплекса ИВЭ-50. Выполняет функции управления процессом измерения, регистрации, индикации, защищенного хранения данных, а также связи между компонентами измерительного комплекса и программным обеспечением верхнего уровня.
Регистрируемые параметры:
Область применения
Используется при проведении всех видов буровых работ и работ по капитальному и подземному ремонту скважин. Выполнен в металлическом корпусе уличного исполнения со степенью защиты IP65 по ГОСТ 14254-96.
Предназначен для эксплуатации вне взрывоопасной зоны, и содержит блоки, обеспечивающие ограничение токов до искробезопасных значений во входных цепях, а также искробезопасное электропитание составных частей Комплекса измерительного ИВЭ-50, располагающихся во взрывоопасных зонах классов В-1, В-1Г с категориями взрывоопасных смесей IIA, IIB, групп Т1–Т5.
Технические характеристики
Максимальное количество датчиков с унифицированным токовым (аналоговым) сигналом, подключаемых к прибору
16
Максимальное количество дискретных (частотных) датчиков, подключаемых к прибору
8
Допускаемая основная приведенная погрешность измерения каналов токовых датчиков в рабочем диапазоне температур, %
+-1
Минимальный интервал регистрации параметров, сек
1
Время срабатывания реле, не более, сек
0,1
Параметры электрического питания:
— Напряжение переменного тока, В
198-242
— Напряжение постоянного тока, В
15-32
— Потребляемая мощность, не более, Вт
70
Диапазон рабочих температур, °С
-40…+50
Относительная влажность воздуха при +25 °С не более, %
98
Габаритные размеры не более, мм
300х330х180
Масса не более, кг
8
Средняя наработка на отказ не менее, ч
10000
Значение вероятности безотказной работы за 1000 часов
0,95
Срок службы, лет
10
АО «Предприятие В-1336» занимается разработкой и производством программно-аппаратных комплексов ИВЭ 50 и их отдельных компонентов (датчиков, систем визуализации) для контроля технологических процессов при добыче, бурении, ремонте нефтяных и газовых скважин. Данные комплексы позволяют измерять широкий спектр параметров: вес на крюке, момент на ключе, давление в манифольде, крутящий момент на роторе, обороты ротора, загазованность, параметры жидкости при глушении и промывке скважин и другие, сохранять и визуализировать полученную информацию, осуществлять видеонаблюдение на нефтегазовых объектах, передавать данные в режиме онлайн на удаленный диспетчерский центр, осуществлять обработку и анализ полученных данных с выдачей рекомендаций по изменению режимов работы оборудования, а также удаленно управлять нефтегазовым оборудованием и технологическими процессами.Мы предлагаем готовые решения по построению инфраструктуры Интеллектуального нефтегазового месторождения от уровня сбора информации (Input/Output) до уровня управления технологией производства (MES).
Предназначен для применения во взрывоопасной зоне при регистрации параметров спускоподъемных операций при капитальном и подземном ремонте скважин в нефтяной и газовой промышленности для измерения и регистрации стационарных и медленно меняющихся натяжений неподвижного конца талевого каната подъемника в процессе производимых работ.
1. Прибор ИВЭ-50П. 2. Выносное табло. 3. Датчик усилия ИВЭ-50-2. 4. Переносной блок памяти. 5. Интерфейс.
Электронный индикатор веса ИВЭ-50 позволяет:
Индицировать нагрузки на крюке на цифровых индикаторах и индикаторе «бегущая строка», расположенных в приборе и выносном табло. Сигнализировать о предельных нагрузках, которые могут быть установлены в зависимости от характера выполняемой работы (звуковая и световая сигнализация). Производить отключение агрегатов через промежуточное реле. Состояние контактов исполнительного реле прибора может быть, как нормально разомкнутое, так и нормально замкнутое. Выбирать тип данных выводимых на цифровые индикаторы. Устанавливать яркость свечения выносного табло. Автоматически регистрировать максимальные значения нагрузок и времени их измерения в электронном блоке памяти; Переписывать полученную информацию на жесткие и гибкие магнитные диски для создания базы данных. Вести подсчет количества нагружений на крюке за час, смену, год и т.д., учитывать время простоев бригады, анализировать скорость спуска, подъема. Устанавливать ноль на индикаторах, что дает возможность выборки натяжения каната, соответствующего весу талевого блока, крюка или части колонны труб. Просмотреть на экране ПЭВМ гистограмму нагрузок в реальном масштабе времени.
Рабочие условия эксплуатации электронного индикатора веса ИВЭ-50:
Технические характеристики электронного индикатора веса ИВЭ-50:
Наибольший предел измеряемых усилий натяжения неподвижного конца каната не более, кН
100,200,300
Коэффициент приведения показаний усилия на цифровом табло к значению усилия на крюке, соответствующий числу подвижных роликов талевой системы
2,4,6,8,10
Цена деления цифрового табло, кН
1
Разрядность цифрового табло, единиц
4
Предел допускаемой приведенной погрешности измерения усилий натяжения каната не более, % от наибольшего предела измерения усилий натяжения неподвижного конца каната
Комплексы применяются для мониторинга и оперативного управления технологическим процессом бурения, подземного ремонта, эксплуатации нефтегазовых скважин, контроля технологических процессов при ремонте нефтепроводов и обеспечивают выполнение требований промышленной безопасности на опасных производственных объектах.
— измерение и регистрацию параметров технологических операций;
— индикацию значений параметров на цифровых и шкальных индикаторах, расположенных в приборе ИВЭ-50 и выносных табло;
— сигнализацию о превышении предельных и аварийных значений параметров, которые могут быть установлены в зависимости от характера выполняемой работы и типа буровой установки, подъемного агрегата или другого оборудования (звуковая и световая сигнализация);
— блокировку различных исполнительных механизмов агрегатов,
— регистрацию данных о бригаде, месте работы и характере выполняемой работы;
— перенос архивных данных на флеш-накопители стандарта USB.
Комплекс имеет взрывозащищенное исполнение. Прибор является связанным электрооборудованием и предназначен для установки вне взрывоопасных зон.
Прибор является центральным неотъемлемым модулем в составе комплекса, выполняющим функции измерения, регистрации, индикации, управления технологическими процессами, а также связи между составными частями комплекса.
Прибор представляет собой электронное устройство, включающее в себя: аналогоцифровой преобразователь выходных электрических сигналов датчиков, микропроцессор для обработки измерительной информации, модуль энергонезависимого запоминающего устройства, стабилизированный источник питания, интерфейс RS485/RS232, радиомодем или дополнительный интерфейс RS485/RS232 для связи с ПК. На лицевой панели расположены органы управления: дисплей, клавиатура, тумблер включения/выключения прибора и выключатель подсветки дисплея. В нижней части корпуса прибора расположены кабельные разъемы ввода/вывода электрических цепей, в том числе унифицированные токовые и цифровые входы.
Распределительная коробка является выносным измерительным блоком и представляет собой удаленную распределительную коробку, имеющую собственное электропитание, измерительный модуль и барьеры взрывозащиты. Распределительная коробка предназначена для расширения числа удаленно подключаемых выносных табло, датчиков и других распределительных коробок.
Конструктивно распределительная коробка представляет собой литой герметичный корпус с крышкой и расположенными по периметру разъемами. Внутри корпуса распложены платы блока питания и модуля измерительного. На боковой стороне корпуса распределительной коробки расположен разъём интерфейса RS485 для связи с прибором и другими компонентами комплекса.
Принцип действия комплекса при измерении основан на преобразовании унифицированного токового сигнала, поступающего с датчиков в цифровой код с последующей обработкой для дальнейшего отображения на дисплее прибора, сохранении в энергонезависимую па-мять и т.п. В зависимости от исполнения комплекс позволяет производить измерения различных технологических параметров, указанных в руководстве по эксплуатации на комплекс.
Исполнения комплексов измерительных ИВЭ-50 имеют обозначение:
ИВЭ-50 (модель [1].[2]), где:
Для защиты от несанкционированного доступа к внутренним частям и изменений параметров настройки и юстировки, корпус прибора пломбируется мастичной пломбой или пломбой из скульптурного пластилина.
Общий вид прибора ИВЭ-50 представлен на рисунке 1.
Общий вид распределительной коробки представлен на рисунке 2.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа прибора представлена на рисунке 3.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа распределительной коробки представлена на рисунке 4.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) комплексов является встроенным, используется в стационарной (закрепленной) аппаратной части с определенными программными средствами.
ПО не может быть модифицировано или загружено через какой-либо интерфейс или с помощью других средств после принятия защитных мер.
Параметры, определяющие технические и метрологические характеристики комплексов, в том числе показатели точности, хранятся в защищенной области, недоступной для модификации без применения специализированного оборудования производителя.
Кроме того, защита от несанкционированного доступа к параметрам настройки, а также измерительной информации обеспечивается системой различных уровней доступа, защищенных паролями.
Защита от преднамеренных и непреднамеренных воздействий соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационным признаком ПО служит номер версии, который отображается на дисплее при включении комплекса и/или путем просмотра соответствующего раздела меню. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
