一种压裂泵故障诊断方法、计算设备及可读存储介质技术

本发明专利技术提供了一种压裂泵故障诊断方法、计算设备及可读存储介质，涉及压裂泵相关领域，所述方法包括：基于电机输出扭矩与预设标准扭矩之间的偏离量选取扭矩集合中的异常输出扭矩，并计算至少一个所述异常输出扭矩在所述扭矩集合中的占比；当所述占比超过预设阈值时，判定压裂泵处于故障状态。仅对压裂橇中电机的输出扭矩进行监测，不需要在压裂橇中安装多个振动传感器，降低硬件成本；将电机在时间维度上的运行特征考虑到分析的过程中，不是仅分析一个时间点上的输出扭矩状况，提高故障诊断的精准度和兼容性，减少故障预警误报的次数。减少故障预警误报的次数。减少故障预警误报的次数。

【技术实现步骤摘要】
一种压裂泵故障诊断方法、计算设备及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及压裂泵相关
，具体而言，涉及一种压裂泵故障诊断方法、计算设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]电驱压裂泵即通过电机驱动压裂泵，将传统的柴油发动机驱动变成电机直接驱动。发电机发出的交流电经整流器件转换为直流电，直流电经功率器件驱动电机运转，控制器控制功率器件的导通时间就可以控制电机的输出电压，从而控制电机转速，驱动压裂泵工作。电驱压裂设备可以带来显著经济效益和卓越的环保性，会逐渐取代传统柴油发动机驱动形式的压裂设备。
[0003]为保证电驱压裂泵的稳定运行，在电驱压裂泵运行的过程中需要对其运行状态进行监控，根据获取的监控数据，判断当前压裂泵的运行情况。现有技术中通常采用振动检测技术，通过振动传感器测量设备的振动信号，对收集到的振动信号进行处理后，将实时振动信号与故障特征信号进行对比，从而判断压裂泵在每一时刻是否稳定运行。
[0004]但是上述现有检测技术存在一定的弊端，一方面传感器硬件成本过高，无法大规模推广应用。另一方面，由于电驱压裂泵在运行过程中受到周围设备和环境的影响，会出现偶发的瞬时性不稳定运行，并不影响设备后续的安全运行，在该情况下，上述现有技术仍会将该时刻判定为故障时刻，从而控制设备停运或记录该时刻出现故障，不利于电驱压裂泵的连续运行或不利于精准分析电驱压裂泵的使用性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的问题是现有检测诊断技术硬件成本较高，会将偶发的瞬时性不稳定运行判定为电驱压裂泵故障，不利于精准分析电驱压裂泵的使用性能。
[0006]为解决上述问题，一方面，本专利技术提供了一种压裂泵故障诊断方法，包括：
[0007]基于电机输出扭矩与预设标准扭矩之间的偏离量选取扭矩集合中的异常输出扭矩，并计算至少一个所述异常输出扭矩在所述扭矩集合中的占比；
[0008]当所述占比超过预设阈值时，判定压裂泵处于故障状态。
[0009]可选地，所述基于电机输出扭矩与预设标准扭矩之间的偏离量选取扭矩集合中的异常输出扭矩，并计算至少一个所述异常输出扭矩在所述扭矩集合中的占比包括：
[0010]分析所述扭矩集合中每个输出扭矩与扭矩均值之间的所述偏离量；
[0011]将所述偏离量与偏离阈值进行比较，以确定所述异常输出扭矩在所述扭矩集合中的占比。
[0012]可选地，所述将所述偏离量与偏离阈值进行比较，以确定所述异常输出扭矩在所述扭矩集合中的占比包括：
[0013]当所述偏离量小于所述偏离阈值时，将所述偏离量对应的所述输出扭矩记为所述异常输出扭矩，并统计所述异常输出扭矩的数量；
[0014]分析所述异常输出扭矩的数量占所述扭矩集合的数据总量的占比。
[0015]可选地，所述当所述占比超过预设阈值时，判定压裂泵处于故障状态包括：
[0016]所述预设阈值包括多个占比子阈值，多个所述占比子阈值从小到大依次排列，相邻两个所述占比子阈值构成一个占比阈值范围，不同的所述占比阈值范围对应不同的故障等级；
[0017]当所述占比处于一个所述占比阈值范围内时，则判定所述压裂泵处于所述故障状态；
[0018]根据所述占比所处的所述占比阈值范围，对应确定所述压裂泵的所述故障等级。
[0019]可选地，所述分析所述扭矩集合中每个输出扭矩与扭矩均值之间的所述偏离量之前，还包括：
[0020]获取压裂橇中所述电机的所述输出扭矩，构成所述扭矩集合；
[0021]分析所述扭矩集合中所有数据的平均值，记为所述扭矩均值。
[0022]可选地，所述分析所述扭矩集合中所有数据的平均值，记为所述扭矩均值之前，还包括：
[0023]对所述扭矩集合进行数据预处理。
[0024]可选地，所述获取压裂橇中所述电机的所述输出扭矩，构成所述扭矩集合之后，还包括：
[0025]将所述扭矩集合上传至所述压裂泵的数字孪生平台中。
[0026]可选地，所述当所述占比超过预设阈值时，判定压裂泵处于故障状态之后，还包括：
[0027]当判定所述压裂泵处于所述故障状态时，生成故障报警信号。
[0028]第二方面，本专利技术还提供了一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的压裂泵故障诊断方法。
[0029]第三方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的压裂泵故障诊断方法。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0031]本专利技术提供的一种压裂泵故障诊断方法、计算设备及可读存储介质，通过仅对压裂橇中电机的输出扭矩进行监测，不需要额外加装传感器及相关设备，在不增加额外成本的情况下实现压裂泵故障诊断及预测，便于技术推广。另外，通过基于电机输出扭矩与预设标准扭矩之间的偏离量选取扭矩集合中的异常输出扭矩，并计算至少一个所述异常输出扭矩在所述扭矩集合中的占比；将电机在时间维度上的运行特征考虑到分析的过程中，而不是仅分析一个时间点上的输出扭矩状况，避免将压裂橇中电机输出的偶发性异常扭矩误判为故障，当所述占比大于所述占比阈值时，才判定压裂泵处于故障状态，提高故障诊断的精准度和兼容性，减少故障预警误报的次数。
附图说明
[0032]图1示出了本专利技术实施例中压裂泵故障诊断方法的流程示意图；
[0033]图2示出了本专利技术实施例中正常状态下压裂橇中电机输出扭矩变化曲线图；
[0034]图3示出了本专利技术实施例中故障状态下压裂橇中电机输出扭矩变化曲线图；
[0035]图4示出了本专利技术实施例中偏离量统计分析图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0037]要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0038]在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。
[0039]在压裂泵的故障诊断中，首先要保证压裂橇中驱动源的稳定运行，对于电驱压裂泵，需要保证压裂橇中电机的正常运行，只有压裂橇中电机处于正常运转的状况下，才能给压裂泵提供稳定的压力等。因此对压裂橇中电机的运行状况进行监测诊断，是诊断压裂泵是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压裂泵故障诊断方法，其特征在于，包括：基于电机输出扭矩与预设标准扭矩之间的偏离量选取扭矩集合中的异常输出扭矩，并计算至少一个所述异常输出扭矩在所述扭矩集合中的占比；当所述占比超过预设阈值时，判定压裂泵处于故障状态。2.根据权利要求1所述的压裂泵故障诊断方法，其特征在于，所述基于电机输出扭矩与预设标准扭矩之间的偏离量选取扭矩集合中的异常输出扭矩，并计算至少一个所述异常输出扭矩在所述扭矩集合中的占比包括：分析所述扭矩集合中每个输出扭矩与扭矩均值之间的所述偏离量；将所述偏离量与偏离阈值进行比较，以确定所述异常输出扭矩在所述扭矩集合中的占比。3.根据权利要求2所述的压裂泵故障诊断方法，其特征在于，所述将所述偏离量与偏离阈值进行比较，以确定所述异常输出扭矩在所述扭矩集合中的占比包括：当所述偏离量小于所述偏离阈值时，将所述偏离量对应的所述输出扭矩记为所述异常输出扭矩，并统计所述异常输出扭矩的数量；分析所述异常输出扭矩的数量占所述扭矩集合的数据总量的占比。4.根据权利要求1所述的压裂泵故障诊断方法，其特征在于，所述当所述占比超过预设阈值时，判定压裂泵处于故障状态包括：所述预设阈值包括多个占比子阈值，多个所述占比子阈值从小到大依次排列，相邻两个所述占比子阈值构成一个占比阈值范围，不同的所述占比阈值范围对应不同的故障等级；当所述占比处于一个所述占比阈值范围内时，则判定所述压裂泵处于所述故障状态；根据所述占比所处的所述占比阈值范...

【专利技术属性】
技术研发人员：李魁，马会明，李冬冬，余志涛，陈帅，
申请(专利权)人：三一能源装备有限公司，
类型：发明
国别省市：