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對LDB鉆機來說，整個動力系統(tǒng)中能量的輸入輸出都是通過氣囊的充氣與放氣實現(xiàn)離合，也就是說，鉆井現(xiàn)場如沒有足夠的氣源壓力就失去了動力傳輸。因此，鉆井現(xiàn)場必須保證氣源壓力充足，才能保證生產(chǎn)安全穩(wěn)定地運行。當(dāng)氣源壓力低于0.5MPa時，過卷閥防碰器、重錘防碰器、遠控房（封井器）等關(guān)鍵設(shè)備就會失靈，造成難以預(yù)計的后果。雖然氣源壓力表在機房和司鉆控制房都有顯示，但低氣壓情況往往不能被人們察覺，這就需要一種新的報警裝置來提醒工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題，杜絕安全隱患，避免事故發(fā)生。2014年7月，川慶鉆探公司50698鉆井隊在下套管作業(yè)中，當(dāng)班司機發(fā)現(xiàn)1號柴油機并車氣囊冒煙，立即通知井場停止了作業(yè)?，F(xiàn)場工作人員檢查發(fā)現(xiàn)，壽力壓風(fēng)機由于油溫過高而產(chǎn)生停機，導(dǎo)致氣源壓力下降，造成氣源壓力不足導(dǎo)致氣囊摩擦冒煙。試想如果當(dāng)時當(dāng)班司機沒有發(fā)現(xiàn)這個問題，就會引發(fā)一場重大事故。
 
壓力預(yù)警器的工作原理是在自動化數(shù)據(jù)檢測中，利用油壓的檢測原理，通過在氣路上安裝壓力變送器，將模擬量電信號輸入PLC的模擬量輸入模塊AI，并將此模擬信號轉(zhuǎn)換為CPU可識別的數(shù)字信號，利用通訊協(xié)議傳送至人機界面顯示壓力值；另一方面CPU處理數(shù)據(jù)時與之前設(shè)定好的壓力閥值進行比較，當(dāng)壓力變送器傳出的壓力信號高于或者低于閥值時，PLC輸出報警信號，啟動報警器報警。該預(yù)警器由硬件和井場現(xiàn)有軟件組成。硬件包括壓力傳感器、備用氣源閘門（見圖1、圖2、圖3）。現(xiàn)有軟件系統(tǒng)為頂驅(qū)監(jiān)控系統(tǒng)，含有PLC模塊、頂驅(qū)電控房WinCC工控機、頂驅(qū)司鉆控制房HMI觸摸屏（見圖4、圖5、圖6）。工作人員通過西門子編程軟件STEP7，編寫項目所需的程序，當(dāng)氣壓低于0.6mpa時報警，考慮到如設(shè)備壓風(fēng)機在達到0.85mpa后不停止打氣，遇到安全閥失效時會引發(fā)氣瓶爆炸。所以工作人員在編寫程序時，把氣壓達到0.9mpa時作為氣壓高警示線，最后設(shè)置WinCC和HMI。完成以上工作后，工作人員對監(jiān)控及報警裝置進行了現(xiàn)場試驗與調(diào)試。三個工作人員分別拿著對講機在司控房、氣源房、電控房進行操控與記錄。當(dāng)工作人員停止壓風(fēng)機并打開排氣閥門時，三個地方屏幕顯示的壓力值一致。當(dāng)氣壓降到0.59Mpa時，電控房和司控房分別發(fā)出報警音樂，并有相應(yīng)報警文字本顯示。然后工作人員啟動壓風(fēng)機，在氣壓達到0.61Mpa時，報警自動消失，達到了預(yù)期試驗效果。
 
Wincc是西門子公司出品的一個工業(yè)控制組態(tài)軟件，它利用各種通訊協(xié)議與現(xiàn)場控制設(shè)備（如PLC，數(shù)字調(diào)節(jié)器等）交換數(shù)據(jù)，將生產(chǎn)現(xiàn)場的重要數(shù)據(jù)（如液位，溫度，壓力等）通過畫面方式顯示在計算機屏幕上（見圖7），供操作人員檢查和操作，它具有良好的開放性和靈活性，只要與它通訊的數(shù)據(jù)都可以根據(jù)設(shè)計人員的需要以圖形和數(shù)字的方式顯示，并可以將記錄的數(shù)據(jù)保存下來以便工作人員隨時查閱數(shù)據(jù)。工作人員在設(shè)計中將每次發(fā)生的氣源壓力低的報警自動記錄保存下來，以便事后統(tǒng)計分析造成氣壓低的原因（見圖8）。HMI為人機界面，是系統(tǒng)和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它實現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換，凡參與人機信息交流的領(lǐng)域都存在著人機界面。
 
壓力預(yù)警器對井場的安全生產(chǎn)有著重要意義。通常氣壓過低只能通過氣動絞車的運行正常與否和氣囊冒煙等表面現(xiàn)象來判斷，往往難以察覺。如果氣源壓力過低，可能導(dǎo)致游車防碰和封井器失效問題的發(fā)生，為安全生產(chǎn)埋下了重大隱患。為此，工作人員通過對現(xiàn)有設(shè)備的重新配置設(shè)計制造出了氣源壓力監(jiān)控及報警裝置，當(dāng)氣壓有降低的趨勢或已降低時能及時以報警聲音提醒作業(yè)人員，處理隱患，避免事故，具有良好實用價值。