МОДУЛЬ ПОГРУЖНОЙ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ПИТАНИЯ (ВАРИАНТЫ)
SUBMERSIBLE MODULE (VERSIONS) AND POWER TRANSMISSION SYSTEM (ELECTRIC ENERGY) (VERSIONS)

Предлагаемые технические решения относятся к нефтедобывающей промышленности, а именно к системам и устройствам приема/передачи информации и электрической энергии к исполнительным приборам и механизмам при эксплуатации скважин для добычи флюида (многофазной среды - смеси нефти, попутной воды и попутного газа), обслуживания и исследования скважин.
В настоящее время для приведения в действие установленных внутри скважины устройств, функционирование которых требует большого количества энергии (оборудование для очистки скважин, установки пакеров и т.п.), используют различные методы.
Распространены системы, в которых работа энергоемких устройств обеспечивается подключением их непосредственно к наземным устройствам, что требует больших материальных и технологических затрат на укладку дорогостоящего кабеля и высокую вероятность повреждения кабеля при спуске установки в скважину.
Известна интеллектуальная система управления добычей углеводородов (патент №2440488, «Способ одновременно-раздельной эксплуатации многопластовых скважин и устройство для его реализации», приоритет 24.08.2009, ООО «ГЕОНИК», г. Казань), устанавливаемая на уровне пласта и содержащая блок анализа и логики, управляющий исполнительным устройством (электроклапан - устройство для регулирования добычи из нижнего пласта), исходя из результатов анализа замеров технологических параметров скважин измерительным устройством (измерительный преобразователь - датчик). Система включает также автономный источник питания, обеспечивающий функционирование всех ее устройств и механизмов. Организация временной связи с наземным оборудованием для получения параметров скважины, данных о работе автономной системы и отдельных ее устройств, для подзарядки источника питания необходимо остановить все оборудование скважины, прекращая добычу флюида, спустить кабель в скважину и подключить его к системе на уровне ее установки, что требует больших затрат, приводит к простою.
Известна Система управления добычей углеводородного сырья (патент №2487994, приоритет 19.07.2011, ООО "Научно-исследовательский институт технических систем "Пилот", г. Уфа), в которой от наземного источника дистанционного питания по независимой сигнальной цепи передают питание на блок погружной (БП), содержащий усилитель, источник питания и блок контроля скважинный. Источник питания БП обеспечивает преобразование электрической энергии дистанционного питания для энергообеспечения функционирования всей скважинной аппаратуры, а также осуществляет подавление наведенных в сигнальной цепи электромагнитных помех. По этой же цепи осуществляют прием/передачу информации на блок контроля скважинный. Сигнальная цепь образована транзитным изолированным проводником, проложенным между пакетом статора и корпусом погружного электродвигателя (ПЭД), соединенным, с другой стороны, через узел токоввода с сигнальной жилой погружного кабеля, которая в наземной части подключается к источнику дистанционного питания и к приемопередающему блоку. Питание ПЭД осуществляют по другой цепи, независимой от сигнальной цепи. Сигнальная цепь может быть продлена для подключения другого оборудования, размещенного ниже УЭЦН, путем транзита этой цепи через скважинную часть системы для организация измерений и управление исполнительными механизмами, расположенными в других областях скважинного пространства. Недостатком данного технического решения является необходимость прокладки дополнительной сигнальной жилы в погружном кабеле, что требует применения нестандартных дорогих кабелей и специализированных узлов герметичного ввода кабеля в ПЭД, также необходимы дополнительные трудозатраты по проводке отдельной дополнительной жилы в статоре ПЭД, что в сумме требует значительных материальных затрат.
Известны различные системы (патент на изобретение №2509888 «Способ мониторинга внутрискважинных параметров (варианты) и система управления процессом добычи нефти», опубл. 20.03.2014 г.; патент на полезную модель №67636 «Система передачи телеметрической информации», опубл. 27.10.07 г.; патент на полезную модель №144124 «блок погружной», опубл. 10.08.14 г.; Система погружной телеметрии Триол ТМ-01-06, корпорация «ТРИОЛ», г. Харьков, UA, http://www.trioloil.ru/index.php?id=35 и др.), в которых питание и прием/передача информации к погружному модулю с измерительными приборами осуществляется по цепи питания ПЭД от наземного блока. Недостатком систем является ограничение предела передаваемых мощностей по цепи питания и как следствие - невозможность обеспечения работы энергоемких приборов и механизмов, установленных в скважине.
Ближайшим аналогом предлагаемой системы передачи питания является система передачи телеметрической информации (патент на изобретение №2230187, опубл. 10.06.2004 г.), содержащая блок наземный (БН) и подземное передающее устройство (ПУ). БН содержит источник питания, управляющее устройство для приема, обработки данных от ПУ и передачи команд на ПУ и монитор тока. Последний реализован в данном случае на двух резисторах и электронном ключе, но может быть выполнен любым другим способом (например, по патенту №67636, опубл. 27.10.07). Подземное устройство является ближайшим аналогом заявляемого модуля погружного и содержит подключенное к вводу/выводу ПУ устройство питания и передачи данных, двунаправлено соединенное с устройством сбора и передачи информации (устройство управления), к входам которого подключены измерительные устройства. Питание от источника питания БН на устройство питания и передачи данных и измерительные устройства ПУ поступает по цепи питания погружного электродвигателя (ПЭД): ввод/вывод БН - электрический кабель - ПЭД - ввод/вывод ПУ. По этой же цепи осуществляют прием/передачу данных от ПУ к БН. Устройство питания и передачи данных по данному патенту состоит из резисторов, стабилизатора напряжения, электронный ключа, но может быть реализовано любым другим известным способом (патент №67636).
Система обеспечивает работу устройства приема и обработки данных и измерительных устройств, входящих в состав самого ПУ, а также подключенных к нему, для мониторинга внутрискважинных параметров. Система не обеспечивает возможность подключения к ПУ энергоемкого оборудования. Предел передаваемых мощностей по кабелю питания ПЭД ограничен. Это связано с тем, что приходится иметь относительно высокое выходное сопротивление источника питания для выделения в ПУ передаваемого сигнала телеметрии на фоне передачи энергии по питающему кабелю. Кроме того, неравномерное потребление энергии силовой нагрузки энергоемкими устройствами создает помехи в линии питания ПЭД и делает невозможной передачу данных.
Задачей технического решения является создание системы передачи питания (электрической энергии) и модуля погружного, позволяющих передавать данные и обеспечивать функционирование хотя бы одного подключенного к модулю погружному устройства высокой мощности, что позволит существенно повысить технологичность и надежность подключения таких исполнительных устройств, значительно уменьшить стоимость систем в целом за счет сокращения длины кабеля для передачи питания.
Для решения задачи служит модуль погружной (МП) в двух вариантах исполнения, на вход/выход которого по цепи питания ПЭД поступают данные и напряжение питания, достаточное для обеспечения управления и функционирования МП и подключенных к нему устройств (хотя бы одного измерительного и хотя бы одного исполнительного). МП содержит демультиплексор, который служит для:
- выделения питания для упомянутого внешнего исполнительного устройства с последующим преобразованием выделенной электрической энергии в механическую, тепловую и/или электрическую энергию, которую передают к упомянутому устройству. Причем упомянутое преобразование регулируют устройством управления МП (например, в зависимости от состояния скважины по данным измерительных устройств, либо по поступившим на вход МП командам),
- передачи данных для устройства управления МП (УУМП) и питания для функционирования УУМП и упомянутое измерительное устройство.
Первый вариант МП. Первый вход/выход демультиплексора является входом/выходом МП, через который по цепи питания погружного электродвигателя осуществляют подачу энергии для функционирования МП и подключенного к нему хотя бы одного измерительного устройства и двунаправленную передачу данных, а также подачу энергии (питания), достаточной для функционирования хотя бы одного подключенного к МП внешнего исполнительного устройства (УИсп) (в том числе энергии большой мощности). МП содержит устройство питания и передачи данных (УПД), первый вход/выход которого подключен к первому входу/выходу устройства управления модуля погружного (УУМП), обрабатывающего данные, поступающие с упомянутого измерительного устройства. При этом МП содержит демультиплексор для выделения поступающей на его первый вход/выход энергии для упомянутого УИсп и передачи этой энергии через выход демультиплексора к упомянутому УИсп. Первый вход/выход демультиплексора является входом/выходом МП, второй вход/выход демультиплексора подключен к второму входу/выходу УПД, вход подключен к выходу УУМП, управляющего через второй вход/выход функционированием упомянутого УИсп. При этом внешний УИсп состоит из ПЭ и Мех. УИсп.
Предпочтительно, чтобы в Модуле погружном к выходу демультиплексора был подключен вход преобразователя электрической энергии (ПЭ), а к второму входу/выходу УУМП был подключен вход/выход ПЭ, имеющего хотя бы один выход для подключения механизма УИсп (Мех. УИсп). В этом случае ПЭ входит в состав МП.
Второй вариант МП. Через вход/выход МП по цепи питания погружного электродвигателя осуществляют подачу энергии для функционирования всего МП и подключенных к нему измерительных устройств и двунаправленную передачу данных, а также подачу энергии (питания), достаточной для функционирования хотя бы одного подключенного к МП внешнего исполнительного устройства (в том числе энергии большой мощности). МП состоит из блока погружного (БП) и блока выносного (БВ). БП содержит УПД, УУМП, демультиплексор для выделения поступающей на его первый вход/выход (вход/выход МП) энергии, достаточной для функционирования упомянутого УИсп и передачи этой энергии через выход демультиплексора на вход канала передачи питания и данных блока погружного (КПБП). Первый вход/выход УПД подключен к первому входу/выходу УУМП, обрабатывающего данные, поступающие с хотя бы одного измерительного устройства. Второй вход/выход демультиплексора подключен к второму входу/выходу УПД, выход демультиплексора подключен к входу канала передачи питания и данных блока погружного (КПБП), а вход - к выходу УУМП, второй вход/выход которого подключен к первому входу/выходу КПБП, второй вход/выход которого является вторым входом/выходом БП, подключенным к входу/выходу БВ.
БВ содержит канал передачи питания и данных блока выносного (КПБВ), первый вход/выход которого является входом/выходом БВ, а второй вход/выход подключен к входу/выходу устройства управления блока выносного (УУБВ), обрабатывающего данные, поступающие с хотя бы одного дополнительного измерительного устройства. Энергия для функционирования упомянутого УИсп поступает с выхода КПБВ, а УУБВ через свой выход управляет функционированием упомянутого УИсп.
Предпочтительно, чтобы в Модуле погружном к выходу КПБВ был подключен вход преобразователя электрической энергии (ПЭ), а к выходу УУБВ был подключен второй вход ПЭ, имеющего хотя бы один выход для подключения механизма упомянутого УИсп (Мех. УИсп). Выход ПЭ является выходом БВ и МП. В этом случае ПЭ входит в состав МП.
Такая компоновка МП позволяет располагать БВ (и подключенные к нему механизмы) произвольно по отношению к БП и двигателю при минимально возможной длине дополнительного кабеля между БП и БВ.
Предпочтительно, чтобы БП имел хотя бы один дополнительный вход/выход для подключения соответствующего дополнительного БВ.
Возможно подключение к демультиплексору (непосредственно в первом варианте либо через к КПБП и КПБВ во втором варианте) хотя бы одного дополнительного ПЭ, управляемого УУМП (по первому варианту) либо УУБВ (по второму варианту). Кроме того, возможно наличие в ПЭ хотя бы одного дополнительного выхода для подключения соответствующего дополнительного исполнительного устройства.
Для решения задачи служат два варианта системы передачи питания (Система), в которой для обеспечения функционирования энергоемких исполнительных устройств блок наземный (БН) содержит мультиплексор для обеспечения совместной передачи с разделением в частотной и/или временной области данных от устройства управления БН (УУБН), энергии малой мощности источника питания (ИП), а также дополнительной энергии большой мощности от дополнительного источника питания (ДИП) высокой мощности по цепи питания ПЭД: ввод/вывод БН - электрический кабель - ПЭД - ввод/вывод модуля погружного (МП), содержащего демультиплексор для:
- выделения переданной энергии, преобразования выделенной электрической энергии в механическую, тепловую и/или электрическую энергию и передачи ее к исполнительному устройству, подключенному к МП. Причем упомянутое преобразование регулируют устройством управления МП,
- выделения и передачи данных для устройства управления МП (УУМП) и питания для функционирования УУМП и хотя бы одного измерительного устройства.
При этом в БН первый вход/выход мультиплексора является входом/выходом БН. Первый выход УУБН подключен к первому входу мультиплексора, а второй - к входу ИП. Выход ИП подключен к входу монитора тока (МТ), выход которого подключен к входу УУБН, а вход/выход МТ подключен к второму входу/выходу мультиплексора, к второму входу которого подключен выход ДИП. Возможен обмен данными УУБН с внешними устройствами.
В первом варианте исполнения Системы МП выполнен по первому описанному варианту, во втором - по второму варианту МП.
В предлагаемых технических решениях УУБН, УУМП, УУБВ могут быть реализованы программно на различных программируемых устройствах, удовлетворяющих габаритам БН и МП.
Мультиплексор, демультиплексор, КПБП, КПБВ могут быть реализованы аппаратно (электромеханическими устройствами) либо программно-аппаратно для снижения аппаратных требований и алгоритмического упрощения программного обеспечения УУБН, УУМП, УУБВ.
УИзм и ДУИзм могут быть как встроены в МП (в БП и БВ во втором варианте исполнения), так и быть самостоятельными устройствами, подключенными через входы МП к УУМП (УУМП и УУБВ).
В качестве ПЭ используются широкоизвестные устройства, которые могут быть встроены в УИсп.
Далее работа каждого из вариантов модуля погружного будет описана в составе соответствующей системы передачи питания в предпочтительном варианте исполнения.
Фиг. 1 - первый вариант исполнения системы передачи питания с первым вариантом модуля погружного в одном из предпочтительных вариантов исполнения.
Фиг. 2 - второй вариант исполнения системы передачи питания со вторым вариантом модуля погружного в одном из предпочтительных вариантов исполнения.
Представленная на Фиг. 1 Система передачи питания в первом варианте (далее - Система 1) содержит блок наземный 1 (БН), в котором первый вход/выход мультиплексора 2 является входом/выходом БН. БН содержит также устройство управления блока наземного 3 (УУБН), первый выход которого подключен к первому входу мультиплексора 2, а второй - к входу источника питания 4 (ИП). Выход ИП подключен к входу монитора тока 5 (МТ), выход которого подключен к входу УУБН 3, а вход/выход - к второму входу/выходу мультиплексора 2, к второму входу которого подключен выход дополнительного источника питания 6 (ДИП).
Первый вариант модуля погружного 7 (МП) Системы 1 содержит демультиплексор 8, первый вход/выход которого является входом/выходом МП, подключенным по цепи питания ПЭД к входу/выходу БН для подачи энергии малой мощности от ИП БН, достаточной для функционирования МП, и двунаправленной передачи данных. Первый вход/выход Устройства питания и передачи данных (УПД) 9 подключен к первому входу/выходу устройства управления модуля погружного (УУМП) 10, второй вход/выход УПД 9 подключен к второму входу/выходу демультиплексора. На входы УУМП поступают данные от измерительных устройств 11 (УИзм). Выход УУМП подключен 10 к входу демультиплексора 8, к выходу которого подключен вход преобразователя электрической энергии 12 (ПЭ), выход которого является выходом МП и служит для подключения исполнительного устройства 13 (УИсп). К второму входу/выходу УУМП 10 подключен вход/выход ПЭ 12.
Мощность ДИП достаточна для функционирования подключенного к МП УИсп (в других исполнениях - нескольких УИсп).
Возможно наличие входа/выхода УУБН 3 (второго входа/выхода БН) для связи с внешним устройствам (на фиг. 1 не показан).
Возможно наличие дополнительных выходов ПЭ 12 для подключения дополнительных исполнительных устройств.
Конструктивно ИП и ДИП могут быть выполнены в виде одного устройства. ИП служит для обеспечения функционирования МП, УИзм, ДУИзм, а ДИП - для функционирования всех подключенных к МП УИсп.
Кроме того, УИсп может состоять из ПЭ и механизма УИсп (Мех. УИсп). Тогда выход демультиплексора и второй вход/выход УУМП являются в МП выходом и входом/выходом для подключения УИсп соответственно.
КПБП и КПБВ могут быть любыми (например, однопроводными либо с раздельными линиями для питания и передачи данных).
Логику работы системы осуществляют устройства управления, расположенные в БН и МП. Они же ведут мониторинг системы, включая согласование устройств управления, и параметров скважины через УИзм. Данные (в том числе команды) могут передаваться в обоих направлениях: БН-МП, МП-БВ. УУБН, например, передает в МП уставки работы МП, команды, запросы, данные для перепрограммирования УУМП, что упрощает обслуживание МП и системы в целом, и т.д.
Система передачи питания во втором варианте исполнения начинает работу при подаче необходимого напряжения питания на все устройства БН, требующие питания.
ИП
ИП
ИП
УУБН по заданному в нем алгоритму, в том числе с учетом телеметрических данных от МП, передает данные для УУМП. Для этого устройством УУБН через второй выход соответственно передаваемым данным модулируют в полосе частот Δf (полоса частот передаваемых данных) напряжение источника питания. Возможно модулирование данных в полосе частот Δf, не включающей f. Далее полученное переменное напряжение полосой частот (fUΔf) транзитом передают через МТ на второй вход/выход мультиплексора. При отсутствии данных («нулевые данные») на мультиплексор передают напряжение частоты f (Δf=0).
ИП
Таким образом, для передачи электрической энергии ИП («э») и данных («д») для МП, формируют поток энергии ИП с данными в полосе частот (fUΔf). В случае, когда нет необходимости подачи энергии к УИсп, поток энергии ИП с данными передают транзитом через мультиплексор на вход/выход БН.
ДИП
ДИП
ПЭД
При необходимости запуска УИсп (по принятым от МП данным в соответствии с результатами обработки данных УИзм, либо командам с входа/выхода УУБН и т.д.) УУБН через первый выход передает мультиплексору команду на формирование суммарного потока энергии из потока энергии ИП с данными и потока энергии ДИП («Э») частотой f, подаваемой на второй вход мультиплексора. При этом ДИП выбирают таким, что f отлична от частоты потока энергии ИП с данными и отличной от частоты f вращения ПЭД на Δf (вне полосы передачи данных).
ИП
ДИП
То есть, при реализации мультиплексора для совместной передачи с частотным разделением полосы частот Δf f, не пересекаются Δf:
ДИП
ИП
В случае, когда мультиплексор реализован для совместной передачи с временным разделением, частоты f и Δf могут пересекаться.
Таким образом, в Мультиплексоре объединяют разделенные во временной и(или) частотной области энергию ИП, данные для передачи в МП и энергию ДИП. Мультиплексор реализован по принципу ключа (фильтра - в случае частотного разделения), регулируемого УУБН. Переключением Мультиплексора через первый его вход осуществляют передачу, либо суммарного потока либо только потока энергии ИП с данными.
Далее суммарный поток энергии от ИП и ДИП либо только поток энергии ИП с данными передают с входа/выхода БН на вход/выход МП по кабелю питания ПЭД.
При передаче только потока энергии ИП с данными, последний через демультиплексор передают через УПД в УУМП, которое по модулированному сигналу распознает переданные данные для исполнения, а малую силовую нагрузку (энергию малой мощности от ИП) используют для питания всех устройств МП, требующих питания, в том числе УИзм (осуществляют любым известным способом).
Демультиплексор реализован соответственно способу передачи суммарного потока в мультиплексоре и работает также по принципу ключа (фильтра - в случае частотного разделения), регулируемого УУМП. При необходимости в соответствии с поступившими от БН данными УУМП через выход переключает демультиплексор для выделения потока энергии ДИП. Суммарный поток в демультиплексоре разделяют на поток энергии ИП с данными, который передают на УПД, и поток энергии большой мощности ДИП (большую силовую нагрузку) для УИсп. Большая силовая нагрузка в зависимости от реализации демультиплексора может включать дополнительную энергию ПЭД. Выделенную силовую нагрузку передают на вход ПЭ. При этом (возможно одновременно) УУМП через второй вход/выход передает команды для управления ПЭ (включение/выключение УИсп). По команде включения УИсп в ПЭ преобразуют поступающую нагрузку в механическую и(или) электрическую энергию в соответствии с типом УИсп и передает ее на выход МП, а по команде выключения прекращают работу УИсп.
Исходя из поступивших от УИзм данных УУМП управляет УИсп, а также формирует данные для передачи к БН. Далее в УПД в соответствии с этими данными модулируют потребляемый ток от ИП и передают его через демультиплексор по цепи питания ПЭД от МП к БН. Далее через мультиплексор и выход МТ в УУБН по изменению потребляемого тока от источника питания регистрируют данные от МП для дальнейшего использования.
Прямую и обратную передачу данных (от БН к МП и от МП к БН) могут осуществлять либо с частотным либо с временным разделением.
При передаче питания и/или данных с временным разделением осуществляют синхронизацию УУБН, УУМП.
Второй вариант Системы передачи питания.
Представленная на Фиг. 2 Система передачи питания во втором варианте (далее - Система 2) содержит БН 1, в котором первый вход/выход мультиплексора 2 является входом/выходом БН. БН содержит также УУБН 3, первый выход которого подключен к первому входу мультиплексора 2, а второй - к входу ИП 4. Выход ИП подключен к входу МТ 5, выход которого подключен к входу УУБН 3, а вход/выход - к второму входу/выходу мультиплексора 2, к второму входу которого подключен выход ДИП 6.
Второй вариант модуля погружного 7 (МП) Системы 2 состоит из блока погружного 14 (БП) и блока выносного 15 (БВ).
БП 14 содержит демультиплексор 8, УПД 9, УУМП 10 и канал передачи питания и данных блока погружного 16 (КПБП).
Первый вход/выход демультиплексора 8 является первым входом/выходом БП (входом/выходом МП в целом), подключенным по цепи питания ПЭД к входу/выходу БН для подачи энергии малой мощности для функционирования МП и двунаправленной передачи данных. Первый вход/выход Устройства питания и передачи данных (УПД) 9 подключен к первому входу/выходу устройства управления модуля погружного (УУМП) 10, второй вход/выход УПД 9 подключен к второму входу/выходу демультиплексора. На входы УУМП поступают данные от измерительных устройств 11 (УИзм). Выход УУМП подключен 10 к входу демультиплексора 8, к выходу которого подключен вход КПБП 16. К второму входу/выходу УУМП подключен первый вход/выход КПБП 16, второй вход/выход которого является вторым входом/выходом БП 14, подключенным к входу/выходу БВ 15.
БВ 15 содержит канал передачи питания и данных блока выносного 17 (КПБВ), первый вход/выход которого является входом/выходом БВ, второй вход/выход подключен к входу/выходу устройства управления блока выносного 18 (УУБВ). На входы УУБВ 18 поступают данные от дополнительных измерительных устройств 19 (ДУИзм). Первый вход ПЭ 12 подключен к выходу КПБВ 17, второй вход ПЭ 12 - к выходу УУБВ 18. Выход ПЭ 12 является выходом БВ (и МП в целом) и служит для подключения УИсп 13.
УИсп может состоять из ПЭ и механизма УИсп (Мех. УИсп). Тогда выход КПБВ выход УУБВ являются в МП первым и вторым выходами для подключения УИсп соответственно.
Логику работы системы осуществляют устройства управления, расположенные в БН, БП и БВ. Они же ведут мониторинг системы, включая согласование устройств управления и параметров скважины через УИзм, ДУИзм. Данные (в том числе команды) могут передаваться в обоих направлениях: БН-БП, БП-БВ, БН-БВ (через БП). УУБН, например, передает в МП уставки работы МП, команды, запросы, данные для перепрограммирования УУМП, УУБВ для упрощения обслуживания МП и системы в целом, и т.д..
Условия начала работы такие же, как для варианта 1.
В УУБН по заданному в нем алгоритму, в том числе с учетом телеметрических данных от МП формируют поток энергии ИП с данными для УУМП и/или УУБВ, как описано выше.
При необходимости запуска УИсп (по принятым от МП данным в соответствии с результатами обработки данных УИзм и ДУИзм, либо командам с входа/выхода УУБН и т.д.) формируют суммарный поток из потока энергии ИП с данными и потока энергии ДИП, как описано выше.
Далее суммарный поток энергии от ИП и ДИП либо только поток энергии ИП с данными передают с входа/выхода БН на вход/выход МП по кабелю питания ПЭД.
При передаче только потока энергии ИП с данными распознают, как описано выше, переданные данные для исполнения, а энергию от ИП используют для питания всех устройств МП, требующих питания, в том числе УИзм, ДУИзм.
При необходимости в соответствии с поступившими от БН данными УУМП через вход демультиплексора переключает его для выделения потока энергии ДИП. Суммарный поток в демультиплексоре разделяют на поток энергии малой мощности ИП с данными, который передают на УПД, и поток энергии большой мощности ДИП (большую силовую нагрузку) для УИсп. Выделенную большую силовую нагрузку передают на КПБП. При этом УУМП через второй вход/выход передает команды для управления ПЭ (включение/выключение УИсп). По каналу связи (КПБП-КПБВ) команды и нагрузку передают соответственно на УУБВ и ПЭ. По команде включения в ПЭ преобразуют поступающую нагрузку в механическую и(или) электрическую энергию в соответствии с типом УИсп и передает ее на выход МП, а по команде выключения прекращают работу УИсп.
Данные от ДУИзм поступают в УУБВ, где их преобразуют для передачи на УУМП через КПБВ и КПБП - по каналу связи между БВ и БП. На УУМП поступают также данные от УИзм. Исходя из поступивших данных УУМП управляет УУБВ, а также формирует данные для передачи. Далее в УПД в соответствии с этими данными модулируют потребляемый ток от ИП и передают его через демультиплексор по цепи питания ПЭД от МП к БН. Далее через мультиплексор и вход/выход МТ в УУБН по изменению потребляемого тока от источника питания регистрируют данные от МП для дальнейшего использования.
Прямую и обратную передачу данных могут осуществлять либо с частотным либо с временным разделением.
При передаче питания и/или данных с временным разделением осуществляют синхронизацию УУБН, УУМП, УУБВ.
Несмотря на то, что технические решения показаны и описаны со ссылкой на их конкретные варианты осуществления, специалистам в данной области техники следует понимать, что различные изменения по форме и содержанию могут быть сделаны без отступления от сущности и объема изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения.
Например, УУМП (по первому варианту) или УУБВ (по второму варианту) могут получать данные от подключенных к МП УИсп. При этом связь между МП и УИсп может быть любой (например, однопроводной либо с раздельными линиями для питания и передачи данных).
Таким образом, особенность предлагаемых в качестве изобретений Систем телеметрии заключается в том, что использован дополнительный источник питания высокой мощности, энергия от которого передается к исполнительному устройству через систему «мультиплексор - демультиплексор», разделяющую (в частотной или временной области) потоки энергии ИП с данными и поток энергии ДИП мощной нагрузки для исполнительных механизмов, что обеспечивает заявленный технический результат.
Кроме того, в обоих вариантах Системы невозможность запуска УИсп (в том числе отказ ДИП, ПЭ или УИсп) не ведет к отказу всей системы, сохраняется функционирование всех управляющих устройств Системы, в том числе прием/передача данных.