压裂泵监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及压裂泵故障诊断技术领域，尤其涉及一种压裂泵监测装置。压裂泵监测装置包括变频器、数据采集系统和上位机系统。变频器适于连接压裂泵的电机，且变频器适于获取电机的输出扭矩信息，数据采集系统与变频器通讯连接，用以实时采集输出扭矩信息上位机系统与数据采集系统通讯连接，上位机系统适于将输出扭矩信息转换为图文信息。本实用新型专利技术提供的压裂泵监测装置，可以对压裂泵的故障类型进行精准判断，同时也可以进行故障预警，由此可以提高压裂施工安全和设备管理水平，缩短了非计划停泵、检泵时间和压裂生产作业效率，能为客户带来良好的经济效益。带来良好的经济效益。带来良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
压裂泵监测装置


[0001]本技术涉及压裂泵故障诊断
，尤其涉及一种压裂泵监测装置。

技术介绍

[0002]压裂泵是非常规油气田开采的关键设备，其性能状态和使用寿命严重影响压裂施工效率，对压裂泵出现的故障及时进行诊断可确保合理使用和实现预测性维护，从而保障安全生产，提高设备现代化管理水平，降低生产成本。现场数据表明，压裂泵的主要故障包括动力端和液力端故障，其中动力端故障包括轴承异常磨损、传动齿轮失效、十字头失效等；液力端故障包括：凡尔体胶皮刺漏、凡尔体及凡尔座刺漏、柱塞盘根刺漏、弹簧断裂、凡尔体卡死等。现场常规判断压裂泵是否正常工作比较有效的方法是耳听、目测法，但是作业中的压裂泵属于危险区域，操作人员无法靠近。故障无法得到有效及时解决，并不断加剧，甚至造成设备损坏或安全事故。
[0003]随着计算机、传感器检测以及信息技术的不断发展完善，基于震动检测技术的数据采集、信号处理、故障诊断一体的现代压裂泵检测技术有了极大的发展和应用。这些技术主要一般通过震动传感器测量设备的震动信号，通过计算机高速采集、处理后，将时域信号或者频域信号与故障特征信号进行对比，从而精确判断压裂泵的故障类型和位置，达到缩短检修周期，提高压裂施工效率的目的。但是该检测技术传感器硬件成本过高，依赖大量的实验模拟各种故障获取故障特征频率或幅值，不同的工况(压力、排量以及安装方式)故障的特征频率、幅值可能不同，不具备普遍适应性。该技术不能有效提供实时准确的预测性报警，受制于开发成本高、周期长、经济效益低，无法大规模推广应用。
技术内容
[0004]本技术提供一种压裂泵监测装置，用以解决现有技术中压裂泵检测系统成本高有效性差的问题，实现压裂泵运行状态判断和预警。
[0005]本技术提供一种压裂泵监测装置包括：
[0006]变频器，所述变频器适于连接所述压裂泵的电机，且所述变频器适于获取所述电机的输出扭矩信息；
[0007]数据采集系统，所述数据采集系统与所述变频器通讯连接，用以实时采集所述输出扭矩信息；
[0008]上位机系统，所述上位机系统与所述数据采集系统通讯连接，所述上位机系统适于将所述输出扭矩信息转换为图文信息。
[0009]根据本技术提供的压裂泵监测装置，所述变频器为多个，所述数据采集系统包括多个CPU模块，多个所述变频器与多个所述CPU模块一一对应，以分别采集多个所述变频器的信息。
[0010]根据本技术提供的压裂泵监测装置，所述数据采集系统包括数据缓存区，所述数据缓存区用于缓存所述输出扭矩信息。
[0011]根据本技术提供的压裂泵监测装置，所述变频器与所述数据采集系统通过以太网通讯连接。
[0012]根据本技术提供的压裂泵监测装置，所述变频器包括信号发射模块，所述数据采集系统包括信号接收模块，所述信号发射模块将所述输出扭矩信息传递给所述信号接收模块。
[0013]根据本技术提供的压裂泵监测装置，所述数据采集系统与所述上位机系统通过以太网通讯连接。
[0014]根据本技术提供的压裂泵监测装置，所述上位机系统还包括显示器，所述显示器适于显示所述图文信息。
[0015]根据本技术提供的压裂泵监测装置，所述上位机系统还包括存储器，所述输出扭矩信息适于存储在所述存储器内。
[0016]根据本技术提供的压裂泵监测装置，还包括报警系统，所述报警系统与所述上位机系统通讯连接。
[0017]根据本技术提供的压裂泵监测装置，所述报警系统为灯光报警系统或声音报警系统。
[0018]本技术提供的压裂泵监测装置，通过将变频器与压裂泵的电机连接，从而可以获取电机的输出扭矩信息，进而可以获取压裂泵的工作状态以及状态趋势，这样可以对压裂泵的故障类型进行精准判断，同时也可以进行故障预警，由此可以提高压裂施工安全和设备管理水平，缩短了非计划停泵、检泵时间和压裂生产作业效率，能为客户带来良好的经济效益。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本技术提供的压裂泵的结构示意图；
[0021]图2是本技术提供的压裂泵监测装置的结构示意图；
[0022]图3是压裂泵故障诊断原理说明；
[0023]附图标记：
[0024]压裂泵监测装置100，
[0025]变频器110，
[0026]数据采集系统120，CPU模块121，数据缓存区122，
[0027]上位机系统130，显示器131，存储器132，监测软件133，
[0028]压裂泵200，电机201，吸入阀202，排出阀203，动力端通过旋转总成204，驱动柱塞205。
具体实施方式
[0029]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的
附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]下面结合图1至图3描述本技术的压裂泵监测装置100。需要说明的是，压裂泵监测装置100用于对压裂泵200进行检测，所述压裂泵200包括动力端和与所述动力端可拆卸连接的液力端。动力端与电机201连接，电机201用于为压裂泵200提供驱动力。电机201可以包括永磁同步电机201、异步电机201等所有电机201类型，也可以是柴(汽)油发动机。
[0031]例如，结合图1所示，压裂泵200包括动力端、液力端及旋转总成组成，动力端由电机201提供动力。液力端由多个缸组成，每个缸内装有一个吸入阀202和排出阀203，动力端通过旋转总成204驱动柱塞205在缸内直线往复运动，来完成压裂泵200的吸液和排液。在柱缩回过程中，排出阀203关闭，缸内压力下降，吸入阀202打开，完成吸液过程；在柱塞伸出过程中，吸入阀202关闭，缸内液体被压缩，压力上升，排出阀203打开，完成液体加压排出过程。
[0032]参见图1和图2所示，压裂泵监测装置100包括：变频器110、数据采集系统120和上位机系统130。
[0033]具体而言，变频器110适于连接压裂泵200的电机201，且变频器110适于获取电机201的输出扭矩信息。压裂泵200的状态不同，所需要的电机201的功率不同，相应地，变频器110计算出来的电机201输出的扭矩信息不同。由此可以利用变频器110获取电机201的输出扭矩信息。
[0034]数据采集系统120与变频器110通讯连接，用以实时采集输出扭矩信息。这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压裂泵监测装置，其特征在于，包括：变频器，所述变频器适于连接所述压裂泵的电机，且所述变频器适于获取所述电机的输出扭矩信息；数据采集系统，所述数据采集系统与所述变频器通讯连接，用以实时采集所述输出扭矩信息；上位机系统，所述上位机系统与所述数据采集系统通讯连接，所述上位机系统适于将所述输出扭矩信息转换为图文信息。2.根据权利要求1所述的压裂泵监测装置，其特征在于，所述变频器为多个，所述数据采集系统包括多个CPU模块，多个所述变频器与多个所述CPU模块一一对应，以分别采集多个所述变频器的信息。3.根据权利要求1所述的压裂泵监测装置，其特征在于，所述数据采集系统包括数据缓存区，所述数据缓存区用于缓存所述输出扭矩信息。4.根据权利要求1所述的压裂泵监测装置，其特征在于，所述变频器与所述数据采集系统通过以太网通讯连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：田琳，王安伟，张志朋，
申请(专利权)人：三一石油智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：