Brevet FR3039013A1 (20170120)
REVENDICATIONS1. Système de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre pour des capteurs de fond de puits, comprenant : une alimentation électrique triphasée connectée à un câble d'alimentation pour alimenter de cette façon un moteur de fond de puits positionné dans un puits de forage, le câble d'alimentation comprenant un premier, un deuxième et un troisième conducteur par lesquels un signal d'alimentation et des signaux de données sont transmis ; un module de capteurs de fond de puits connecté au moteur de fond de puits ; une alimentation électrique CA (courant alternatif) connectée uniquement aux premier et deuxième conducteurs pour fournir de cette façon le signal d'alimentation au module de capteurs de fond de puits ; et un premier module d'isolation connecté à l'alimentation électrique CA pour isoler ainsi de manière sélective un des premier ou deuxième conducteurs en réponse à un défaut de mise à la terre apparaissant le long du premier ou du deuxième conducteur, permettant de cette façon de transmettre le signal d'alimentation uniquement par un des premier ou deuxième conducteurs, dans lequel une fréquence du signal d'alimentation est orthogonale à une ou plusieurs fréquences des signaux de données.\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 1, dans lequel une fréquence de commutation d'un dispositif d'entraînement à vitesse variable (VSD), couplé à l'alimentation électrique triphasée et au câble d'alimentation, est orthogonale à la fréquence du signal d'alimentation et à la ou aux fréquences des signaux de données.\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 1, comprenant en outre un ordinateur interfacé avec l'alimentation électrique CA, l'ordinateur ayant un support de stockage lisible par ordinateur dans lequel sont stockées des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par l'ordinateur, amènent l'ordinateur à réaliser une pluralité de fonctions, incluant des fonctions pour : commander au moins une de la tension, de la fréquence ou de la phase du signal d'alimentation 30 fournies par l'alimentation électrique CA.\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 1, comprenant en outre un ordinateur interfacé avec l'alimentation électrique CA, l'ordinateur ayant un support de stockage lisible par ordinateur dans lequel sont stockées des instructions qui, lorsqu'elles 3039013 25 sont exécutées par l'ordinateur, amènent l'ordinateur à réaliser une pluralité de fonctions, incluant des fonctions pour : augmenter en suivant une rampe un niveau de tension de l'alimentation électrique CA jusqu'à ce qu'une communication avec le module de capteurs de fond de puits soit établie ; et 5 stocker le niveau de tension de l'alimentation électrique CA, auquel la communication est établie, dans une mémoire de l'ordinateur.\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 4, dans lequel les instructions réalisent en outre des fonctions pour : 10 augmenter davantage en suivant une rampe le niveau de tension de l'alimentation électrique CA si la communication est perdue en raison du défaut de mise à la terre ou d'une erreur associée au système de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre.\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la 15 revendication 5, dans lequel les instructions réalisent en outre des fonctions pour : déclencher le premier module d'isolation pour commuter l'alimentation électrique CA sur un conducteur non mis à la terre des premier ou deuxième conducteurs si le niveau de tension de l'alimentation électrique CA atteint un seuil et si une fiabilité de la communication est en dessous d'un niveau défini. 20\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 1, dans lequel une communication entre l'alimentation électrique CA et le module de capteurs de fond de puits par l'un des premier ou deuxième conducteurs est basée sur un niveau de tension alimentant le module de capteurs de fond de puits. 25\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 7, comprenant en outre un ordinateur interfacé avec l'alimentation électrique CA, l'ordinateur ayant un support de stockage lisible par ordinateur dans lequel sont stockées des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par l'ordinateur, amènent l'ordinateur à réaliser une pluralité de fonctions, incluant des fonctions pour : réaliser la communication entre l'alimentation électrique CA et le module de capteurs de fond de puits en ajustant un niveau de tension de l'alimentation électrique CA de sorte que le niveau de tension alimentant le module de capteurs de fond de puits est corrigé pour atteindre une valeur de configuration prédéfinie. 3039013 26\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 8, dans lequel la valeur de configuration prédéfinie est communiquée du module de capteurs de fond de puits à l'ordinateur interfacé avec l'alimentation électrique CA. 5\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 1, comprenant en outre un ordinateur interfacé avec l'alimentation électrique CA, l'ordinateur ayant un support de stockage lisible par ordinateur dans lequel sont stockées des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par l'ordinateur, amènent l'ordinateur à réaliser une pluralité de fonctions, incluant des fonctions pour : 10 changer une fréquence du signal d'alimentation provenant de l'alimentation électrique CA pour communiquer avec le module de capteurs de fond de puits.\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 1, comprenant en outre un ordinateur interfacé avec l'alimentation électrique CA, l'ordinateur 15 ayant un support de stockage lisible par ordinateur dans lequel sont stockées des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par l'ordinateur, amènent l'ordinateur à réaliser une pluralité de fonctions, incluant des fonctions pour : changer une phase du signal d'alimentation provenant de l'alimentation électrique CA pour communiquer avec le module de capteurs de fond de puits. 20\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 1, comprenant en outre : un dispositif de stockage d'énergie interfacé avec le module de capteurs de fond de puits configuré pour fournir un surplus de puissance durant un temps de puissance crête associé au module de capteurs de 25 fond de puits.\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 1, dans lequel le premier module d'isolation comprend : un capteur de courant pour détecter un courant fourni depuis l'alimentation électrique CA ; 30 un commutateur connecté au premier conducteur et au deuxième conducteur ; et des circuits de traitement pour détecter le défaut de mise à la terre sur la base d'une comparaison d'un courant au niveau du commutateur ou d'une comparaison du courant à une valeur de courant prédéfinie.\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la revendication 1, comprenant en outre : 3039013 27 un module de données de capteur connecté aux premier et deuxième conducteurs pour communiquer de cette façon de manière bidirectionnelle des signaux de données avec le module de capteurs de fond de puits par le premier ou le deuxième conducteur ; et un second module d'isolation connecté au module de données de capteur pour isoler de cette façon de 5 manière sélective un des premier ou deuxième conducteurs en réponse au défaut de mise à la terre, permettant de cette façon aux signaux de données d'être communiqués uniquement par un des premier ou deuxième conducteurs.\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre selon la 10 revendication 1, dans lequel le moteur de fond de puits est une pompe submersible électrique.\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation de capteurs de fond de puits, comprenant : une fourniture d'une énergie triphasée à un moteur de fond de puits positionné dans un puits de forage à l'aide d'un câble d'alimentation comprenant un premier, un deuxième et un troisième conducteur ; 15 une transmission d'un signal d'alimentation CA (à courant alternatif) et de signaux de données à un module de capteurs de fond de puits uniquement par les premier ou deuxième conducteurs ; une détection d'un défaut de mise à la terre sur le premier ou deuxième conducteur ; une isolation sélective du premier ou du deuxième conducteur sur la base du défaut de mise à la terre détecté, obtenant de cette façon un conducteur isolé et un conducteur connecté ; et 20 une transmission du signal d'alimentation CA et des signaux de données uniquement par le conducteur connecté, dans lequel une fréquence du signal d'alimentation CA est orthogonale à une ou plusieurs fréquences des signaux de données.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16, dans lequel une fréquence de commutation d'un dispositif 25 d'entraînement à vitesse variable, couplé à une alimentation électrique triphasée générant l'énergie triphasée, est orthogonale à la fréquence du signal d'alimentation et à la ou aux fréquences des signaux de données.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16, comprenant en outre : une commande d'au moins une d'une tension, d'une fréquence ou d'une phase du signal 30 d'alimentation CA.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16, comprenant en outre : une augmentation suivant une rampe d'un niveau de tension associé au signal d'alimentation CA jusqu'à ce qu'une communication avec le module de capteurs de fond de puits soit établie ; et 35 un stockage du niveau de tension auquel la communication est établie. 3039013 28\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 19, comprenant en outre : une augmentation supplémentaire suivant une rampe du niveau de tension si la communication est perdue en raison du défaut de mise à la terre ou d'au moins une erreur du système.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 20, comprenant en outre : une commutation d'une transmission du signal d'alimentation CA sur un conducteur non mis à la terre des premier ou deuxième conducteurs si le niveau de tension après l'augmentation suivant une rampe atteint un seuil et si une fiabilité de la communication est en dessous d'un niveau défini.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 20, comprenant en outre : une isolation des premier et deuxième conducteurs du signal d'alimentation CA et des signaux de données si la communication n'est pas établie par les premier et deuxième conducteurs après une procédure de réessai prédéfinie.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 22, dans lequel la procédure de réessai prédéfinie comprend une réalisation de tentatives de reprise automatique pour un nombre prédéfini de fois pour établir la communication par les premier ou deuxième conducteurs. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 23, comprenant en outre : une demande d'une intervention d'un utilisateur pour établir la communication par les premier ou deuxième conducteurs si les tentatives de reprise automatique ont échoué le nombre prédéfini de fois.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16, comprenant en outre : 25 une communication avec le module de capteurs de fond de puits par les premier ou deuxième conducteurs sur la base d'un niveau de tension alimentant le module de capteurs de fond de puits.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 25, dans lequel la communication avec le module de capteurs de fond de puits comprend : un ajustement d'un niveau de tension associé au signal d'alimentation CA de sorte 30 que le niveau de tension alimentant le module de capteurs de fond de puits soit corrigé pour atteindre une valeur de configuration prédéfinie.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 26, comprenant en outre : une communication de la valeur de configuration prédéfinie du module de capteurs de fond de puits 35 aux circuits de traitement interfacés avec une source du signal d'alimentation CA. 5 10 15 3039013 29\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16, comprenant en outre : un changement d'une fréquence du signal d'alimentation CA pour communiquer avec le module de capteurs de fond de puits. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16, comprenant en outre : un changement d'une phase du signal d'alimentation CA pour communiquer avec le module de capteurs de fond de puits. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16, comprenant en outre : une fourniture d'un surplus de puissance durant un temps de puissance maximal associé au module de capteurs de fond de puits.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16, comprenant en outre : 15 un actionnement d'un commutateur couplé à une source du signal d'alimentation CA et à un module de données de capteur traitant les signaux de données pour isoler le premier ou le deuxième conducteur.\n<CLM>\1\tSystème de livraison de données et d'énergie protégé contre des défauts de mise à la terre comprenant des circuits de traitement pour réaliser l'un quelconque des procédés selon les revendications 16 20 à 31.