一拖二自动高压点火燃烧控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种点火燃烧控制装置，具体涉及一拖二自动高压点火燃烧控制装置。

背景技术：

2.在石油钻探施工过程中，经常会有包裹有硫化氢、二氧化硫等有害可燃气体的泥浆，这时需要使用液气分离器将气体与泥浆分离并使用分离点火燃烧控制装置点燃可燃气体。在使用钻探施工过程中，有时会遇到含有可燃气体的高压大体积的气包，这时为避免出现井喷造成安全事故需及时排放并使用防喷点火燃烧控制装置点燃可燃气体。目前石油钻井队使用的放喷点火燃烧控制装置与分离点火燃烧控制装置均配置单独的控制系统柜且每个井队都需使用一套放喷点火燃烧控制装置与一套分离点火燃烧控制装置，这样就造成控制系统柜资源浪费。
3.例如现有技术中，公开号为cn216744446u，公开日为2022年06月14日，名称为一种便携式放喷池遥控点火装置与系统的中国实用新型专利，公开了如下技术方案：一种便携式放喷池遥控点火装置与系统，其特征在于，包括壳体，壳体外侧设有充电接口，壳体顶部设有贯穿其顶部的插头，壳体外侧还连接有贯穿壳体的高温导线，高温导线末端连接有点火针；壳体内侧设有高压脉冲模块、遥控模块、蓄电池和接线盒，其中，高压脉冲模块与插头连接，遥控模块与高压脉冲模块连接，蓄电池分别与高压脉冲模块、遥控模块、接线盒电连接，为其供电，接线盒与点火针通过高温导线连接；遥控模块与遥控器无线连接。
4.上述专利的放喷点火装置可以随时远距离遥控点火，能够彻底解决放喷点火的安全问题，它也属于单独地控制一套放喷点火装置，并未解决如何实施一拖二的点火控制方案，而这正是本方案要解决的问题。

技术实现要素：

5.本实用新型旨在解决现有技术中存在的上述问题，提出一拖二自动高压点火燃烧控制装置，该控制装置可分别控制分离点火与放喷点火的启停以及自动过程控制，有效降低成本及提高控制系统柜组件的利用率。
6.为了实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下：
7.一拖二自动高压点火燃烧控制装置，其特征在于，放喷点火燃烧控制装置与分离点火燃烧控制装置均接入该控制装置，所述控制装置包括：
8.电源，用于为控制装置运转提供所需电力；
9.信号指示及控制面板，用于输入控制指令及显示工作状态；
10.信号处理模块，与系统逻辑处理模块、信号指示及控制面板、输出控制模块电性连接，用于将来自控制面板、火焰检测仪、遥控或点火电流的输入信号经压缩限压滤波后传送至系统逻辑处理模块，并将来自系统逻辑处理模块的输出信号转换为低压弱电流输出的控制信号；
11.系统逻辑处理模块，用于接收信号处理模块的传送信号并分析判断，再按照控制程序控制相应输出信号；
12.输出控制模块，用于将来自信号处理模块的低压弱电流输出信号驱动大功率继电器控制高压大电流分离或放喷点火输出。
13.进一步地，本控制装置还包括蓄电池和交直流转换及充电模块，所述交直流转换及充电模块与蓄电池、输出控制模块电性连接，用于将直流电源转换为点火需要的交流电源，以及在自动判定在未使用蓄电池电源且蓄电池电量不足的情况下对蓄电池充电，同时防过充。
14.进一步地，本控制装置还包括电源转换模块，所述电源转换模块与交直流转换及充电模块、输出控制模块电性连接，用于在交流电掉电时自动无缝切换至蓄电池供电保障点火持续进行。
15.进一步地，本控制装置还包括遥控接收模块和配套的遥控发射器，所述遥控接收模块接入控制系统，用于与遥控发射器配合实现远距离遥控点火控制。
16.所述分离点火燃烧控制装置包括分离点火杆、分离点火高能发生器以及分离点火火焰检测仪；分离点火杆经高能点火电缆与分离点火高能发生器连接，分离点火高能发生器经点火电缆与控制装置连接；分离点火火焰检测仪经信号电缆与控制装置连接。
17.所述放喷点火燃烧控制装置包括放喷点火杆、放喷点火高能发生器和放喷点火火焰检测仪放喷点火杆经高能点火电缆与放喷点火高能发生器连接，放喷点火高能发生器经点火电缆与控制装置连接；放喷点火火焰检测仪经信号电缆与控制装置连接。
18.所述信号指示及控制面板上设置有电源开关、分离/放喷选择开关、启动/停止按钮以及指示灯。
19.还包括控制柜，所述电源转换模块、交直流转换及充电模块、输出控制模块、信号处理模块、系统逻辑处理模块和遥控接收模块均集成在控制柜内箱。
20.综上所述，本实用新型具有以下优点：
21.1、本实用新型的一拖二控制柜装置，可分别驱动分离点火与放喷点火，提高了控制系统资源利用效率，降低了制造成本。
22.2、本实用新型的一拖二控制柜装置更便于使用单位安装与维护，减少了操作人员的误操作，提高了点火效率。
23.3、本实用新型中，控制系统逻辑处理模块采用抗干扰力强运算速度快的lpc1768逻辑处理芯片，提高了点火的准确性及可靠性。
24.4、本实用新型中，信号处理模块集成有具有点火输出电流检测处理功能，系统逻辑处理模块对电流信号进行分析判断，如未正常点火系统逻辑处理模块输出故障信号并在信号指示及控制面板上指示提示操作人员注意避免造成安全事故。
25.5、本实用新型中，输出控制模块上安装有大功率继电器，可实现分离点火与放喷点火输出控制。
26.6、本实用新型中，控制装置配备有蓄电池电源，在无外部电源而需要立即点火的情况下为点火控制装置提供电源保障点火顺利进行。当电源转换模块检测到无交流电后，输出控制模块无缝切换至蓄电池供电，蓄电池直流电源经交直流转换及充电模块转换为点火所需交流电源，保障了点火顺利进行。
附图说明
27.图1为本实用新型中控制柜的结构示意图；
28.图2为本实用新型的控制装置原理图。
29.图中：
30.1、控制装置，1.1、电源开关，1.2、启动按钮，1.3、分离/放喷选择开关，1.4、停止按钮，1.5、蓄电池，1.6、漏电保护模块，1.7、电源转换模块，1.8、交直流转换及充电模块，1.9、输出控制模块，1.10、信号处理模块，1.11、系统逻辑处理模块，1.12、遥控发射器，1.13、遥控接收模块，1.14、信号指示及控制面板，5、放喷点火杆，6、放喷点火高能发生器，7、高能点火电缆一，8、放喷点火火焰检测仪，9、信号电缆一，10、点火电缆一，12、信号电缆二，13、分离点火火焰检测仪，14、点火电缆二，15、分离点火高能发生器，16、分离点火杆，17、高能点火电缆二。
具体实施方式
31.下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
32.实施例1
33.由于目前井队配备的放喷点火燃烧控制装置与分离点火燃烧控制装置均配置了单独的控制系统柜，这样就造成控制系统柜资源浪费，本方案为了有效降低成本及提高控制系统柜组件的利用率，提供了如图1-2所示的一种一拖二自动高压点火燃烧控制装置，放喷点火燃烧控制装置与分离点火燃烧控制装置均受控接入该控制装置。
34.具体的，如图1所示，放喷点火燃烧控制装置包括放喷点火杆5、放喷点火高能发生器6和放喷点火火焰检测仪8，放喷点火杆5经高能点火电缆一7与放喷点火高能发生器6连接，放喷点火高能发生器6经点火电缆一10与一拖二自动高压点火燃烧控制装置1连接。放喷点火火焰检测仪8经信号电缆一9与一拖二自动高压点火燃烧控制装置1连接。
35.分离点火燃烧控制装置包括分离点火杆16、分离点火高能发生器15以及分离点火火焰检测仪13。具体的，分离点火杆16经高能点火电缆二17与分离点火高能发生器15连接，分离点火高能发生器15经点火电缆二14与一拖二自动高压点火燃烧控制装置1连接；分离点火火焰检测仪13经信号电缆二12与一拖二自动高压点火燃烧控制装置1连接。
36.进一步地，如图1-2所示，该控制装置1包括：
37.信号指示及控制面板1.14、漏电保护模块1.6、蓄电池1.5、电源转换模块1.7、交直流转换及充电模块1.8、输出控制模块1.9、信号处理模块1.10、系统逻辑处理模块1.11、遥控发射器1.12、遥控接收模块1.13及控制柜。
38.本控制装置1的工作原理如下：
39.按下信号指示以及控制面板1.14或者遥控发射器1.12上的启动按钮1.2，信号处理模块1.10将输入指令信号经限压滤波后传送至系统逻辑处理模块1.11，系统逻辑处理模块1.11根据输入信号进行逻辑运算分析处理输出分离点火或放喷点火输出信号，并输出信号指示在信号及控制面板1.14上指示出当前工作状态，输出控制模块1.9将点火输出信号转换为大电流继电器输出控制分离点火或放喷点火，按下信号指示及控制面板1.14上或遥控发射器1.12上的停止按钮1.4，控制装置1接收信号后停止点火输出及指示。
40.实施例2
41.本实施例公开了一种一拖二自动高压点火燃烧控制装置1，在实施例1的基础上，具体的，蓄电池1.5用于提供控制装置运转所需电力。作为优选，本实施例中，蓄电池1.5可采用由2只12v24ah蓄电池1.5组成的24v电源，保障控制装置1在无市电的情况下持续不间断2小时连续点火。
42.交直流转换及充电模块1.8分别与蓄电池1.5、输出控制模块1.9电性连接，用于将蓄电池1.5的直流电源转换为点火控制装置1需要的交流220v电源，还用于在自动判定在未使用蓄电池1.5电源且蓄电池1.5电量不足的情况下对蓄电池1.5充电，并且具有防过充功能保障蓄电池1.5使用寿命。优选的，本实施例中，该模块可采用具有高转换率（93%）的大功率（3kw）纯正弦波逆变器，有效预防过压、输入过流及输出过流等状况的发生。
43.信号指示及控制面板1.14用于输入控制指令及显示工作状态，控制面板上设置有电源开关1.1、分离/放喷选择开关1.3、启动/停止按钮1.4以及指示灯。指示灯包括点火指示灯、火焰指示灯、短路指示灯、交流指示灯、直流指示灯、电源指示灯。
44.信号处理模块1.10用于对来自控制面板、火焰检测仪及遥控发射器1.12的信号进行滤波隔离防止外界干扰引起误动作，然后将处理后的信号传送至系统逻辑处理模块1.11；并将来自系统逻辑处理模块1.11的输出信号转换为低压弱电流输出的控制信号。具体的，信号处理模块1.10在点火启动后对输出电流进行预处理，预处理过程为对输出电流降压、整流、限压、限流等，将处理后的低压弱电流信号传送至系统逻辑处理模块1.11。本方案中未提及的部分可采用现有技术来实现。
45.信号处理模块1.10集成有点火输出电流检测处理功能，系统逻辑处理模块对电流信号进行分析判断，如未正常点火，系统逻辑处理模块输出故障信号并在信号指示及控制面板上指示，提示操作人员注意避免造成安全事故。
46.系统逻辑处理模块1.11用于接收信号处理模块1.10的控制信号并分析判断，再按照控制程序控制相应输出信号。具体的，系统逻辑处理模块1.11用于将接收到的低压弱电流模拟信号转换为数字信号并将该信号与记忆存储的正常点火信号值比较，以判断出当前点火状态控制相应输出信号。优选的，本实施例中，系统逻辑处理模块1.11可采用nxp半导体公司lpc1768系列低功耗微处理芯片。
47.进一步地的，输出控制模块1.9上安装有分离点火与放喷点火输出控制用大功率继电器。输出控制模块1.9用于将来自信号处理模块1.10的低压弱电流输出信号驱动大功率继电器控制高压大电流分离或放喷点火输出。该模块具有自动切换功能，优先选择市电供电，当检测到无市电输入自动切换至蓄电池1.5供电。
48.优选的，本实施例中漏电保护模块1.6采用正泰漏电保护器，具有响应时间快（小于0.1s）动作电流低（0.03a）的优点。
49.所述电源转换模块1.7与交直流转换及充电模块1.8、输出控制模块1.9电性连接，用于在交流电掉电时自动无缝切换至蓄电池供电保障点火持续进行。优选的，本实施例中，电源转换模块1.7采用明纬hdr型开关电源，具有短路、超负荷、过电压保护功能。
50.上述各功能模块都集成在控制柜内箱，控制柜配备有航空插头。优选的，所述航空插头选用fqn防水型带保护盖航空插头，具有防水、防尘、防污染功能。
51.还包括遥控接收模块1.13和配套的无线遥控发射器1.12，用于实现远距离遥控点
火控制。
52.本实施例中控制装置1的工作原理如下：
53.首先，打开信号指示以及控制面板上的电源开关1.1，电源指示灯亮后通电进入待机状态，交流指示灯或直流指示灯亮指示当前使用的交直流电源类型。
54.然后，按下信号指示以及控制面板或者遥控发射器1.12上的启动按钮1.2，控制装置1接收到信号后，根据信号指示及控制面板1.14的分离/放喷选择开关1.3是选择的分离还是放喷驱动相应的点火输出，并在信号指示及控制面板1.14上点火指示灯亮指示出当前工作状态，同时输出点火报警信号提示现场周围人员安全，按下信号指示及控制面板1.14上或遥控发射器1.12上的停止按钮1.4，控制装置1接收信号后停止点火输出及指示。
55.在使用交流电源点火过程中，当发生意外情况交流电突然掉电时，电源转换模块1.7检测到无交流电，输出控制模块1.9自动无缝切换至蓄电池供电保障点火持续进行。在点火过程中控制装置1根据信号处理模块1.10采集到的点火时的电流信号进行分析判断当前点火状态是否正常，如果发生短路或断路，系统逻辑处理模块1.11立即切断输出控制并在信号指示及控制面板1.14指示当前状态（短路指示灯亮或断路指示灯亮），这样避免了高压触电事故的发生以及对其他电器元器件的伤害，同时提示操作人员对线路进行维护和更换。
56.在点火过程中，当控制装置1的信号处理模块1.10采集到有分离/放喷火焰信号后输出控制模块1.9立即停止分离/放喷点火，断开点火输出，当分离/放喷火焰信号消失后又自动恢复点火输出；这样既保证了点火的可靠性又延长了点火部件的使用寿命。
57.当由于特殊原因无交流电供电而现场又急需立即启动点火点燃可燃气体，所以本控制装置1配备了一套应急点火方案，打开信号指示及控制面板1.14上电源开关1.1，控制装置1电源转换模块1.7检测到无交流电后，输出控制模块1.9切换至直流供电，蓄电池1.5直流电源经交直流转换及充电模块1.8转换为点火所需交流电源，这样保障了点火顺利进行避免了因无交流电而无法点火造成重大安全事故。
58.虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
59.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一拖二自动高压点火燃烧控制装置，其特征在于，放喷点火燃烧控制装置与分离点火燃烧控制装置均接入该控制装置（1），所述控制装置（1）包括：电源，用于为控制装置（1）运转提供所需电力；信号指示及控制面板（1.14），用于输入控制指令及显示工作状态；信号处理模块（1.10），与系统逻辑处理模块（1.11）、信号指示及控制面板（1.14）、输出控制模块（1.9）电性连接，用于将来自控制面板、火焰检测仪、遥控或点火电流的输入信号经压缩限压滤波后传送至系统逻辑处理模块（1.11），并将来自系统逻辑处理模块（1.11）的输出信号转换为低压弱电流输出的控制信号；系统逻辑处理模块（1.11），用于接收信号处理模块（1.10）的传送信号并分析判断，再按照控制程序控制相应输出信号；输出控制模块（1.9），用于将来自信号处理模块（1.10）的低压弱电流输出信号驱动大功率继电器控制高压大电流分离或放喷点火输出。2.根据权利要求1所述的一拖二自动高压点火燃烧控制装置，其特征在于，还包括蓄电池（1.5）和交直流转换及充电模块（1.8），所述交直流转换及充电模块（1.8）与蓄电池（1.5）、输出控制模块（1.9）电性连接，用于将直流电源转换为点火需要的交流电源，以及在自动判定在未使用蓄电池（1.5）电源且蓄电池（1.5）电量不足的情况下对蓄电池（1.5）充电，同时防过充。3.根据权利要求2所述的一拖二自动高压点火燃烧控制装置，其特征在于，还包括电源转换模块（1.7），所述电源转换模块（1.7）与交直流转换及充电模块（1.8）、输出控制模块（1.9）电性连接，用于在交流电掉电时自动无缝切换至蓄电池供电保障点火持续进行。4.根据权利要求3所述的一拖二自动高压点火燃烧控制装置，其特征在于，还包括遥控接收模块（1.13）和配套的遥控发射器（1.12），所述遥控接收模块（1.13）接入控制装置（1），用于与遥控发射器（1.12）配合实现远距离遥控点火控制。5.根据权利要求1所述的一拖二自动高压点火燃烧控制装置，其特征在于，所述分离点火燃烧控制装置包括分离点火杆（16）、分离点火高能发生器（15）以及分离点火火焰检测仪（13）；分离点火杆（16）经高能点火电缆二（17）与分离点火高能发生器（15）连接，分离点火高能发生器（15）经点火电缆二（14）与控制装置（1）连接；分离点火火焰检测仪（13）经信号电缆二（12）与控制装置（1）连接。6.根据权利要求1所述的一拖二自动高压点火燃烧控制装置，其特征在于，所述放喷点火燃烧控制装置包括放喷点火杆（5）、放喷点火高能发生器（6）和放喷点火火焰检测仪（8）放喷点火杆（5）经高能点火电缆一（7）与放喷点火高能发生器（6）连接，放喷点火高能发生器（6）经点火电缆一（10）与控制装置（1）连接；放喷点火火焰检测仪（8）经信号电缆一（9）与控制装置（1）连接。7.根据权利要求1所述的一拖二自动高压点火燃烧控制装置，其特征在于，所述信号指示及控制面板（1.14）上设置有电源开关（1.1）、分离/放喷选择开关（1.3）、启动/停止按钮（1.4）以及指示灯。8.根据权利要求4所述的一拖二自动高压点火燃烧控制装置，其特征在于，还包括控制柜，所述电源转换模块（1.7）、交直流转换及充电模块（1.8）、输出控制模块（1.9）、信号处理模块（1.10）、系统逻辑处理模块（1.11）和遥控接收模块（1.13）均集成在控制柜内箱。

技术总结

本实用新型公开了一拖二自动高压点火燃烧控制装置，属于点火装置控制领域。该控制装置包括电源、信号处理模块、系统逻辑处理模块、信号指示及控制面板、输出控制模块，信号指示及控制面板用于发出控制指令，信号处理模块将输入信号经限压滤波后传送至系统逻辑处理模块，系统逻辑处理模块根据输入信号进行逻辑运算分析处理输出分离点火或放喷点火输出信号，并输出信号指示在信号及控制面板上指示出当前工作状态。本实用新型的一拖二控制柜装置，可分别驱动分离点火与放喷点火，提高了控制系统资源利用效率，降低了制造成本。降低了制造成本。降低了制造成本。