测井液压绞车智能控制系统

齐小勇

摘要：液压绞车是测井施工中必备的装置，液压绞车能够为测井提供垂直升降动力，辅助施工。但在实际施工过程中，液压绞车操作人员需要随时对绞车的速度进行调整，所以绞车的稳定性难以保证，给施工带来了一定的安全隐患。测井液压绞车智能控制系统，能够实现测井绞车的匀速升降，不仅提高了绞车升降的稳定性，同时也确保了施工的安全。

关键词：测井；液压绞车；智能控制系统

前言

液压绞车在现代工矿企业施工中被广泛使用，液压绞车在测井施工中，为升降井提供动力，测井施工的安全和效率多半是由液压绞车的性能决定的。由于升降井时，深度会随着时间而变化，而绞车的滚筒半径也会受到深度变化的影响，电缆的线速度要通过人工调整才能达到相对的稳定性，而这种人工操作的误差又是不可避免的，所以电缆线速度难以恒定下来。

以往的测井施工中，绞车的操作人员成为了保证绞车稳定性的关键因素。井筒的情况难以预测，运行随时可能受到阻碍，在这种情况下，考验的就是绞车操作人员的操控能力，如果精神不够集中，没有及时发现井筒情况，极易导致操作失误，使电缆无法正常运行，造成施工事故。

基于以上的不稳定因素，绞车的智能控制系统问世了。绞车智能控制系统能够使绞车的各个构成部件全部实现智能化控制，它的工作原理是在将传感器安装在绞车的各个构成部件上，控制系统将传感器采集的信息进行处理和分析，计算出液压绞车的运行速率和电缆的线速度，真正实现智能化控制，保证绞车速度的稳定性，最终达到确保施工安全的目的。

1.液压传动的工作原理

1.1液压系统的组成

动力装置能够将机械能转化为压力能，从而为液压系统提供压力，推动整个液压系统进行工作[1]。执行装置能够将压力能转化为机械能，并通过液压缸和液压马达，驱动工作部件运动；控制调节装置主要用来控制液压系统的液流的方向、液体压力和流量，通过压力阀、流量阀和方向阀等来实现.从而保证执行装置能够按计划工作。辅助装置的辅助作用通过各种管接头、油管.油箱、过摅器和压力计等来实现.，从而确保液压系统运行的稳定性。运行媒介就是系统中承受压力并传递压力的油液。

1.2液压系统工作原理

液压油在经过液压马达时，获得了能量，然后从另一个口流出，就能够完成绞车升降的动作。如果绞车静止，那么说明没有液压油经过液压马达，也就不会产生动力推动绞车运行。当然，斜盘也不会转动。

先将液压泵与液压马达的两条连接线设置为A、B，Y1、Y2是泵控制手柄与液压泵的连接线，我们将A设定为出口，则B为进口，由Y1控制，如果现在要实现上升动作，就要转动控制手柄，液压油从B口进入，从A口流出，途中经过液压马达并带动起旋转。这是一个循环的过程，多次循环就能实现绞上升的动作。设定B为出口时，则A为进口，由Y2控制，最终动作是下降[2]。

为了避免由于上升或下降速度过快，冲力过大，扯断电缆，系统中还设置了一个扭矩阀，扭矩阀通过控制液压油的流量，来控制液压马达的转动速度，使上升或下降时的力度减弱，确保动作的安全。

2.智能控制系统及工作原理

我们根据液压系统的工作原理可以知道，测井液压绞车的运动是通过转动控制手柄来实现的，这个过程是要由操作人员控制的，虽然智能控制系统已经研发，但操作主体仍然是人，要根据实际情况对系统中的预设信息进行修改，以符合不同测井施工的要求，避免因操作问题而发生事故。

2.1智能控制系统的版面

随着科学技术的发展，智能控制系统中智能绞车面板在一定程度上已经能够实现对测井深度，滚筒速度和张力进行实时记录和存储的功能，并且能够校正错误信息，为确保安全，还特意设计了参数预设功能，控制系统还包含了多种控制模式。

自动控制模式的工作流程，是通过对绞车各个部件上的传感器所采集到的信息进行分析和处理，根据运算结果指挥各个部件进行自我调整，而电缆则会按照预设模式改变运行规律[3]。如果电缆的各项运行参数中有任何一项超出了预设范围，系统就会做出相应的反馈，指挥绞车调整运行。

相对于自动控制模式，手动模式仍将依赖于人工控制，电缆的各项运行参数中有任何一项超出预设范围时，系统就会强制绞车停止运行。

另外，还有一种适用于井口的安装和拆除的控制模式，被称为井场模式，这种模式的运行不会受到任何限制。

2.2工作原理

通过自动化、智能化的机械控制，系统将会有两种不同的控制方式，手动和自动。如果智能控制系统被设置在手动模式或井场模式时，切换阀、过张力切断阀、切换阀的P、A两条线路相通，且都与另外一条线路断开；电磁比例衰减阀和电磁比例释放阀的线路都不相通。如果智能控制系统被设置在自动控制模式时，控制手柄和扭矩阀都将失效。绞车启动的同时，智能控制系统就会对传感器采集到的信息进行分析和处理，根据运算结果指挥各个部件进行自我调整，而电缆则会按照预设模式改变运行规律，从而达到控制速度的目的。

3.结论

测井液压绞车智能控制系统的研发和应用，实现了绞车运行的自动控制，大大提高了其运行的安全性能，也避免了人为原因造成的不必要的经济损失。降低了液压绞车的操作强度，有效确保了测井过程中绞车运行的稳定性，保证了施工的安全。

参考文献：

[1]臧德福，王树松.测井液压绞车智能控制系统[J].石油仪器，2009，（6）：10-12.

[2]韩强强.液压绞车电液控制系统的联合仿真研究[J].煤矿机械，2011，（9）：56-57.

[3]唐金元，王翠珍，于潞.基于数字PID控制的吊放声纳液压绞车控制系统[J].青岛大学学报，2008，（3）：40-44.