一种往复式压缩机及其控制方法技术

本发明专利技术涉及往复压缩机的故障诊断技术领域，具体涉及一种往复式压缩机及其控制方法；本发明专利技术通过在现有的往复式压缩机中配置有数据采集装置采集往复式压缩机中的活塞连接杆的的振动数据以及通过温度传感器采集设置在气阀位置上的温度数据，并且通过配置有预警特征数据库实现对于基于上述数据的预警信息的获得，实现了对于往复式压缩机预警信息的获得，与现有技术相比，本申请实施例通过对预警信息的获得实现了往复式压缩机的异常情况的提前获得。提前获得。提前获得。

【技术实现步骤摘要】
一种往复式压缩机及其控制方法


[0001]本专利技术涉及往复压缩机的故障诊断
，具体涉及一种往复式压缩机及其控制方法。

技术介绍

[0002]往复压缩机是广泛应用于炼油、化工、采油、采气及输气等行业的关键设备，绝大多数往复压缩机是活塞式压缩机。往复压缩机在运行过程中容易出现故障，需要专业人员对故障进行诊断，即使是部分往复压缩机安装了状态监测系统，专业人员仍然根据旋转机械的FFT等状态监测方法诊断往复压缩机的故障，往复压缩机故障诊断准确率低。
[0003]目前，针对于往复式压缩机的监测以及故障的识别主要通过设置有传感器对实时数据进行获取，并且基于实时获取的数据与最优的数据进行比较得到比对结果，通过比对结果的判断进行往复式压缩机的故障报警。
[0004]但是基于以上的方案能够实现故障的实时报警，但是针对潜在的故障问题进行提前识别，虽然能够报警，但是针对实际场景下当故障产生所造成的设备以及工艺损失的成本较高。所以，需要提供一种能够提前预警的往复式压缩机及其控制方法。

技术实现思路

[0005]为了解决以上的技术问题，本申请提供一种往复式压缩机及其控制方法，通过在往复式压缩机内设置传感器获取往复式压缩机的实时数据，并且通过配置往复式压缩机的控制方法实现对于数据中的预警特征进行获得，并且基于预警特征的比对实现预警信息的获得。
[0006]为了达到上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，一种往复式压缩机，包括压缩机气缸，所述压缩机气缸内形成压缩空间；还包括驱动机构，所述驱动机构在所述压缩空间内沿一定方向进行移动，所述驱动机构包括活塞以及与所述活塞连接的活塞连接杆，所述活塞连接杆通过十字头连接有连杆，所述连杆通过曲轴连接有飞轮；所述压缩机气缸上的气阀，所述气阀通过管道与所述压缩空间连通；还包括设置于所述压缩机气缸内的数据采集装置，所述数据采集装置用于采集所述活塞连接杆竖直方向上的位移和所述气阀处的实时温度数据。
[0008]在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述数据采集装置包括设置于所述压缩机气缸内以所述活塞连接杆为对称轴镜像设置的电涡流传感器，还包括设置于所述气阀位置处的温度传感器；所述电涡流传感器用于采集所述活塞连接杆竖直方向上的位移变化，所述气阀用于采集所述气阀位置处的实时温度数据。
[0009]第二方面，一种往复式压缩机控制方法，对上述任一项所述的往复式压缩机进行控制，包括以下方法：基于所述电涡流传感器和所述温度传感器，获取实时数据；提取所述实时数据中用于预警行为识别的特征；将提取到的特征与预设的预警活动特征数据库进行比对，得到预警信息；所述实时数据包括气阀位置处的实时温度数据和活塞连接杆在竖直
方向上的位移变化数据。
[0010]在第二方面的第一种可能的实现方式中，提取所述实时数据中用于预警行为识别的特征，包括：构建与所述往复式压缩机对应的历史样本数据集；依据满足网络收敛要求的预警状态决策网络对所述基于样本数据集进行处理，获得用于预警行为识别的参考特征；并对所述参考特征进行标签化处理；基于所述参考特征的标签确定所述实时数据中用于预警行为识别的特征。
[0011]在第二方面的第一种可能的实现方式中，依据满足网络收敛要求的预警状态决策网络对所述基于样本数据集进行处理，获得用于预警行为识别的参考特征，包括：构建与待控制往复式压缩机相匹配的至少两个衍生往复式压缩机，获取至少两个衍生往复式压缩机的历史数据，构建对应的第一衍生往复式压缩机历史样本数据集和第二衍生往复式压缩机历史样本数据集；对所述历史样本数据进行向量清洗，得到清洗后的特征；依据满足网络收敛要求的预警状态决策网络对清洗后的特征进行处理，得到用于预警行为识别的参考特征，所述参考特征包括第一衍生往复式压缩机参考特征和第二衍生往复压缩机参考特征。
[0012]结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述预警状态决策网络的网络权重优化流程包括：获取所述第一参考往复式状态活动的预警状态活动特征和决策预警状态活动特征、所述第二参考往复式状态活动的预警状态活动特征和决策预警状态活动特征，对所述初始化预警状态决策网络进行网络权重优化，以获得满足网络收敛要求的所述预警状态决策网络。
[0013]结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，获取所述第一参考往复式状态活动的预警状态活动特征和决策预警状态活动特征、所述第二参考往复式状态活动的预警状态活动特征和决策预警状态活动特征，包括：确定参考往复式压缩机历史数据；所述参考往复式压缩机历史数据包括第一参考往复式压缩机状态活动的至少两个第一参考往复式压缩机数据以及第二参考往复式压缩机状态活动的第二参考往复式压缩机数据；确定所述参考往复式压缩机数据簇中的第一参考往复式压缩机数据的第一参考往复式压缩机状态活动的预警状态活动特征以及第二参考往复式压缩机数据的第二参考往复式压缩机状态活动的预警状态活动特征；依据初始化预警状态决策网络，对所述参考往复式压缩机数据簇中的第一参考往复式压缩机数据和第二参考往复式压缩机数据进行特征决策，获得所述第一参考往复式压缩机数据的第一参考往复式压缩机状态活动的决策预警状态活动特征以及所述第二参考往复式压缩机数据的第二参考往复式压缩机状态活动的决策预警状态活动特征。
[0014]结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，获取所述第一参考往复式状态活动的预警状态活动特征和决策预警状态活动特征、所述第二参考往复式状态活动的预警状态活动特征和决策预警状态活动特征，包括：确定参考往复式压缩机历史数据；所述参考往复式压缩机历史数据包括第一参考往复式压缩机状态活动的至少两个第一参考往复式压缩机数据以及第二参考往复式压缩机状态活动的第二参考往复式压缩机数据；确定所述参考往复式压缩机数据簇中的第一参考往复式压缩机数据的第一参考往复式压缩机状态活动的预警状态活动特征以及第二参考往复式压缩机数据的第二参考往复式压缩机状态活动的预警状态活动特征；依据初始化预警状态决策网络，对所述参考往复式压缩机数据簇中的第一参考往复式压缩机数据和第二参考往复式压缩机数据进
行特征决策，获得所述第一参考往复式压缩机数据的第一参考往复式压缩机状态活动的决策预警状态活动特征以及所述第二参考往复式压缩机数据的第二参考往复式压缩机状态活动的决策预警状态活动特征。
[0015]结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，确定所述第二参考往复式压缩机数据的第二参考往复式压缩机状态活动的预警状态活动特征，包括：确定每一所述第二参考往复式压缩机数据的往复式压缩机状态活动特征；依据第二参考往复式压缩机数据的往复式压缩机状态活动特征以及所述第二参考往复式压缩机数据，融合构建所述第二参考往复式压缩机数据的第二参考往复式压缩机状态活动的预警状态活动特征。
[0016]结合第二方面的第四或第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述参考往复式压缩机历史数据中还包括：第三参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种往复式压缩机，其特征在于，包括压缩机气缸，所述压缩机气缸内形成压缩空间；还包括驱动机构，所述驱动机构在所述压缩空间内沿一定方向进行移动，所述驱动机构包括活塞以及与所述活塞连接的活塞连接杆，所述活塞连接杆通过十字头连接有连杆，所述连杆通过曲轴连接有飞轮；所述压缩机气缸上的气阀，所述气阀通过管道与所述压缩空间连通；还包括设置于所述压缩机气缸内的数据采集装置，所述数据采集装置用于采集所述活塞连接杆竖直方向上的位移和所述气阀处的实时温度数据。2.根据权利要求1所述的往复式压缩机，其特征在于，所述数据采集装置包括设置于所述压缩机气缸内以所述活塞连接杆为对称轴镜像设置的电涡流传感器，还包括设置于所述气阀位置处的温度传感器；所述电涡流传感器用于采集所述活塞连接杆竖直方向上的位移变化，所述温度传感器用于采集所述气阀位置处的实时温度数据。3.一种往复式压缩机控制方法，其特征在于，对权利要求1或2所述的往复式压缩机进行控制，包括以下方法：基于所述电涡流传感器和所述温度传感器，获取实时数据；提取所述实时数据中用于预警行为识别的特征；将提取到的特征与预设的预警活动特征数据库进行比对，得到预警信息；所述实时数据包括气阀位置处的实时温度数据和活塞连接杆在竖直方向上的位移变化数据。4.根据权利要求3所述的往复式压缩机控制方法，其特征在于，提取所述实时数据中用于预警行为识别的特征，包括：构建与所述往复式压缩机对应的历史样本数据集；依据满足网络收敛要求的预警状态决策网络对所述历史样本数据集进行处理，获得用于预警行为识别的参考特征；并对所述参考特征进行标签化处理；基于所述参考特征的标签确定所述实时数据中用于预警行为识别的特征。5.根据权利要求4所述的往复式压缩机控制方法，其特征在于，依据满足网络收敛要求的预警状态决策网络对所述基于样本数据集进行处理，获得用于预警行为识别的参考特征，包括：构建与待控制往复式压缩机相匹配的至少两个衍生往复式压缩机，获取至少两个衍生往复式压缩机的历史数据，构建对应的第一衍生往复式压缩机历史样本数据集和第二衍生往复式压缩机历史样本数据集；对所述历史样本数据进行向量清洗，得到清洗后的特征；依据满足网络收敛要求的预警状态决策网络对清洗后的特征进行处理，得到用于预警行为识别的参考特征，所述参考特征包括第一衍生往复式压缩机参考特征和第二衍生往复压缩机参考特征。6.根据权利要求5所述的往复式压缩机控制方法，其特征在于，所述预警状态决策网络的网络权重优化流程包括：获取所述第一参考往复式状态活动的预警状态活动特征和决策预警状态活动特征、所述第二参考往复式状态活动的预警状态活动特征和决策预警状态活动特征，对所述初始化预警状态决策网络进行网络权重优化，以获得满足网络收敛要求的所述预警状态决策网络。
7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹文星，刘湘鄂，张利平，符飞华，刘轶健，
申请(专利权)人：湖南湘化机汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：