基于独立基频测量的传感器状态确定制造技术

用于检测传感器故障状态的方法、计算系统和计算机可读介质。该方法包括从第一类型的传感器接收第一类型的传感器测量值，从第一类型的传感器测量值导出用于度量的第一值，从第二类型的传感器接收第二类型的传感器测量值，其中第二类型的测量值包括用于度量的第二值，将第一值与第二值进行比较，基于该比较确定第一类型的传感器或第二类型的传感器是否发生故障，以及存储或输出指示是否第一类型的传感器和第二种类型的传感器发生故障的信息。和第二种类型的传感器发生故障的信息。和第二种类型的传感器发生故障的信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于独立基频测量的传感器状态确定
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年10月24日提交的序列号为62/925,709的美国临时专利申请的优先权，并通过引用将其全部内容并入本文。

技术介绍

[0003]用于石油/天然气钻井的地面数据采集系统可包括各种传感器，以监控钻井设备状态、地面状况等。一些传感器可以包括设备马达传感器、负载传感器、压力传感器、温度传感器、环境传感器等。现场使用的传感器可能缺乏自诊断，因为每个传感器都包括这种特征可能成本过高。

技术实现思路

[0004]本公开的实施例可以提供一种用于检测传感器故障状态的方法。该方法包括从第一类型的传感器接收第一类型的传感器测量值，从第一类型的传感器测量值导出用于度量的第一值，从第二类型的传感器接收第二类型的传感器测量值，其中第二类型的测量值包括用于度量的第二值，将第一值与第二值进行比较，基于比较确定第一类型的传感器或第二类型的传感器是否发生故障，以及存储或输出指示是否第一类型的传感器和第二类型的传感器发生故障。
[0005]本公开的实施例还可以提供一种计算系统，包括一个或多个处理器；一种存储器系统，包括一个或多个存储指令的非暂时性计算机可读介质，该指令在当由一个或多个处理器中的至少一个执行时，使计算系统执行操作。操作可以包括从第一类型的传感器接收第一类型的传感器测量值，从第一类型的传感器测量值导出用于度量的第一值，从第二类型的传感器接收第二类型的传感器测量值，其中第二类型的第二测量值包括用于度量的第二值，将第一值与第二值进行比较，基于该比较确定第一类型的传感器或第二类型的传感器是否发生故障，以及存储或输出指示是否第一类型的传感器和第二类型的传感器出现故障的信息。
[0006]本公开的实施例还可以提供一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，该指令当由计算系统的一个或多个处理器执行时，使计算系统执行操作。操作可以包括从第一类型的传感器接收第一类型的传感器测量值，从第一类型的传感器测量值导出用于度量的第一值，从第二类型的传感器接收第二类型的传感器测量值，其中第二类型的第二测量值包括用于度量的第二值，将第一值与第二值进行比较，基于该比较确定第一类型的传感器或第二类型的传感器是否发生故障，以及存储或输出指示是否第一类型的传感器和第二类型的传感器出现故障的信息。
[0007]应当理解，本概述仅旨在介绍本方法、系统和介质的一些方面，这些方面在下文中更全面地描述和/或要求保护。因此，该概述并非旨在限制。
附图说明
[0008]包含在本说明书中并构成其一部分的附示出出了本教导的实施例，并与说明书一起用于解释本教导的原理。在附图中:
[0009]图1示出了根据一实施例的系统的示例，该系统包括用于管理地质环境的各个方面的各种管理组件。
[0010]图2示出了根据本公开的方面的示例传感器状态环境。
[0011]图3示出了根据本公开的方面的用于基于传感器的独立测量来确定和报告传感器的操作状态的过程的示例流程图。
[0012]图4示出了根据本公开的方面的用于从立管压力传感器测量值计算或导出基本设备频率的示例子过程步骤。
[0013]图5示出了根据本公开的方面的立管压力信号的功率谱的示例谱图。
[0014]图6示出了根据本公开的方面的用于确定哪些传感器发生故障的子过程。
[0015]图7示出了根据一实施例的计算系统的示意图。
具体实施方式
[0016]在油/气环境(或其他类型的环境)中使用的设备的传感器故障可能在没有通知的情况下发生，可能导致数据完整性丢失。根据现场活动，传感器发生故障或未正确连接可能不会立即显现。此外，在某些情况下，可能会发生间歇性数据丢失，但可能难以识别。因此，本公开的方面可以包括自动检测传感器的传感器故障的系统和/或方法，即使是那些没有配备自诊断特征的传感器。例如，可以分析来自具有独立功能的两个不同传感器的独立数据测量，以验证两个传感器的功能。
[0017]作为一个说明性示例，来自立管压力传感器的传感器测量值可用于验证泵冲程传感器的工作功能，反之亦然。更具体地，可以从立管压力传感器导出(例如，计算、建模、内插和/或估计)设备的基频。作为示例，可以导出曲轴驱动泥浆泵活塞或柱塞的基频。该基频可以与泵冲程传感器报告的基频进行比较。如果两个值一致(例如，在阈值内)，则可以验证两个传感器的操作。如果这两个值不一致，则本文所述的系统和/或方法可以确定一个或两个传感器发生故障，并提供警报以通知操作员该故障。此外，本公开的方面可以包括确定哪些传感器发生故障并提供故障传感器的通知的技术。也就是说，可以通过分析来自两种不同类型的传感器的两种不同类型的测量值来验证两种不同类型的传感器的功能。在本文描述的示例中，来自压力传感器(例如，立管压力传感器)的测量值可用于验证泵冲程传感器的功能，即使压力传感器本身不进行与泵冲程传感器相同的测量(以及反之亦然)。这样，可以在传感器的正常操作过程中自动验证传感器功能。也就是说，不需要额外的测试程序或测试设备来测试传感器功能。此外，传感器功能可以通过分析现有传感器读数以寻找从一种类型的传感器报告或导出的度量与从另一种类型的传感器报告或导出的相同度量之间的不匹配来自动化。
[0018]系统和/或方法可以使传感器故障报告自动化，以减少故障传感器用于实时操作的情况，并减少诊断和更换故障传感器的停机时间。在井下遥测系统的情况下，经过验证的准确泵冲程频率可以增强泥浆泵在遥测信号中的噪声消除，提高勘测质量，并减少来自错误遥测信号检测的不良数据。作为在任何时间的现场环境中验证任何类型的传感器的功能
的结果，可以实现其他好处。
[0019]现在将详细参考实施例，其示例在附图和图中示出。在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本专利技术。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、组件、电路和网络，以免不必要地混淆实施例的方面。
[0020]还应当理解，尽管在本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，第一对象或步骤可以称为第二对象或步骤，并且类似地，第二对象或步骤可以称为第一对象或步骤，而不脱离本公开的范围。第一对象或步骤和第二对象或步骤分别是对象或步骤，但它们不应被视为相同的对象或步骤。
[0021]在本文的描述中使用的术语是为了描述特定实施例的目的，而不是限制性的。如在本说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还应理解，如本文所用的术语“和/或”是指并涵盖一个或多个相关列出的项目的任何可能的组合。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(include)”、“包括(including)”、“包含(comprises)”和/或“包含(comprising)”指定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测传感器故障状态的方法，包括：从第一类型的传感器接收第一类型的传感器测量值；从第一类型的传感器测量值中导出用于度量的第一值；从第二类型的传感器接收第二类型的传感器测量值，其中第二类型的第二测量值包括用于度量的第二值；将第一值与第二值进行比较；基于该比较确定第一类型的传感器或第二类型的传感器是否有故障；和存储或输出表示第一类型的传感器和第二类型的传感器是否发生故障的信息。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述度量包括石油和天然气相关设备的基频。3.根据权利要求2所述的方法，其中导出第一值是基于来自所述第一类型的传感器的第一类型的传感器测量值的功率谱，第一类型的传感器测量值包括来自第一类型的传感器的压力信号。4.根据权利要求1所述的方法，其中确定第一类型的传感器或第二类型的传感器是否发生故障包括确定第一值和第二值是否在阈值内匹配。5.根据权利要求1所述的方法，其中第一类型的传感器是立管传感器，以及第二类型的传感器是泵冲程传感器。6.根据权利要求1所述的方法，其中第一类型的传感器测量值包括立管压力传感器测量值，以及第二类型的第二测量值包括泥浆泵的泵冲程测量值。7.根据权利要求1所述的方法，还包括基于确定第一类型的传感器或第二类型的传感器是否发生故障来执行基于计算机的指令，其中基于计算机的指令包括选自由以下组成的组中的至少一个：输出识别第一类型的传感器或第二类型的传感器的故障的警报的指令；修改设备操作的指令；修改传感器修理或更换的服务时间表的指令；订购第一类型的传感器或第二类型的传感器的指令；更新工作流程的指令；中断从第一类型的传感器或第二类型的传感器向遥测系统传输数据以防止遥测系统污染的指令；和更新状态报告的指令。8.一种计算系统，包括：一个或多个处理器；和存储器系统，包括一个或多个存储指令的非暂时性计算机可读介质，该指令当由一个或多个处理器中的至少一个执行时，使计算系统执行操作，该操作包括：从第一类型的传感器接收第一类型的传感器测量值；从第一类型的传感器测量值中导出用于度量的第一值；从第二类型的传感器接收第二类型的传感器测量值，其中第二类型的第二测量值包括用于度量的第二值；将第一值与第二值进行比较；基于该比较确定第一类型的传感器或第二类型的传感器是否发生故障；和
存储或输出表示第一类型的传感器和第二类型的传感器是否发生故障的信息。9.根据权利要求8所述的计算系统，其中所述度量包括石油和天然气相关设备的基频。10.根据权利要求9所述的计算系统，其中导出第一值...

【专利技术属性】
技术研发人员：K雷，D康恩，
申请(专利权)人：地质探索系统公司，
类型：发明
国别省市：