【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柱塞泵的故障监测，具体而言，涉及一种故障监测分析方法、故障监测装置以及非易失性存储介质。
技术介绍
1、目前，现有技术中的柱塞泵是油气田开采过程中用于高压泵送压裂介质的设备，常用的油田压裂柱塞泵为柱塞式容积往复泵，主要由动力端总成、液力端总成和减速箱总成组成，动力端总成由动力端壳体、曲轴、连杆、十字头机构、十字头箱体和保持架等组成；液力端总成包括阀箱、柱塞杆、吸入阀、排出阀等。通过柴油发动机、电动机、涡轮发动机等动力源提供动力驱动减速箱总成以及动力端总成，动力端总成带动拉杆，拉杆带动柱塞杆在液力端总成的阀箱密封缸内做直线往复运动，在液力端总成阀箱内吸入阀和排出阀交替作用下实现压裂介质的高压泵送。
2、然而，柱塞泵液力端泄露故障是压裂作业中的常见故障，液力端的泄露主要表现在吸入阀和排出阀损坏、密封盘根损坏、液力端阀箱开裂等，若不及时处理故障，将会导致阀箱等其他部件的损坏，造成更大的经济损失或者会危及到现场作业人员的人身安全，并且还会影响压裂作业的效率。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种故障监测分析方法、故障监测装置以及非易失性存储介质，以解决现有技术中对柱塞泵的故障监测准确度较差的技术问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种故障监测分析方法，故障监测分析方法用于对柱塞泵的故障进行监测分析，故障监测分析方法包括：
3、采集柱塞泵的缸内的压强值信号；
4、采集柱塞泵的运动部件的加速度
5、根据采集的压强值信号以及采集的加速度值信号得到运动部件在一个往复运动周期内的周期压强值数据，并根据周期压强值数据对柱塞泵的故障进行监测分析。
6、进一步地，根据采集的压强值信号以及采集的加速度值信号得到运动部件在一个往复运动周期内的周期压强值数据，包括：
7、根据采集的加速度值信号判断相邻两次加速度值的最低点，以获取与一个往复运动周期对应的时间段；
8、获取与一个往复运动周期对应的时间段对应的压强值，以得到周期压强值数据。
9、进一步地，获取与一个往复运动周期对应的时间段对应的压强值，包括：
10、使加速度值信号对应的加速度值数据中的最大值和最小值互为相反数，使加速度值数据分布在预设区间范围内；并对加速度值数据进行逐个分析；
11、当加速度值数据中的第n个数据的值大于加速度值信号中的第n-1个数据的值，且第n个数据的值小于当前记录的最大值的预设倍数时，判断当前最大值的保持时间加一；
12、当最大值和最小值的保持时间均大于阈值，且最大值与最小值的符号相反时，判断当前最大值为极大值点。
13、进一步地，根据采集的压强值信号以及采集的加速度值信号得到运动部件在一个往复运动周期内的周期压强值数据，包括：
14、对压强值信号进行滤波处理；
15、对加速度值信号进行滤波处理，以根据滤波处理数据中加速度的峰值点得到运动部件的一个往复运动周期；
16、根据压强值信号的采样频率f1、压强值信号的滤波阶数m1、加速度值信号的采样频率f2以及加速度值信号的滤波阶数m2进行数据对齐，以得到周期压强值数据。
17、进一步地，根据压强值信号的采样频率f1、压强值信号的滤波阶数m1、加速度值信号的采样频率f2以及加速度值信号的滤波阶数m2进行数据对齐，包括：
18、根据压强值信号的采样频率f1以及述加速度值信号的采样频率f2确定数据采集有效时间，并在有效时间内进行数据采集；
19、当加速度值信号采集数据量为m2/2时，对压强值信号进行数据采集；
20、当压强值信号采集数据量大于m1/2且小于(kf2+m2)/2时，将对应的压强值信号存入至对应数据列表中；
21、当加速度值信号采集数据量大于m2且小于kf2+m2时，将对应的加速度值信号存入至对应数据列表中；
22、当加速度值信号采集数据数量达到kf2+m2时，完成对应数据列表的数据对齐采集，以得到周期压强值数据；
23、其中，k为预设倍数。
24、进一步地，故障监测分析方法还包括：
25、获取故障监测系统的电源的电压值；
26、根据电源的电压值情况确定是否利用故障监测系统对加速度值信号和压强值信号进行采集；或者，
27、根据电源的电压值情况确定故障监测系统采集的加速度值信号和压强值信号的准确情况。
28、进一步地，故障监测分析方法还包括：
29、获取柱塞泵的工作状态；
30、根据柱塞泵的工作状态对故障监测系统的工作模式进行调整。
31、进一步地，获取柱塞泵的工作状态包括获取柱塞泵的运动部件的加速度值；根据柱塞泵的工作状态对故障监测系统的工作模式进行调整，包括：
32、当柱塞泵的运动部件的加速度值大于预定加速度值时，按照预定周期控制故障监测系统进入低功耗模式，并在低功耗模式下控制故障监测系统的压强采集模块和加速度采集模块均处于断电状态；
33、当柱塞泵的运动部件的加速度值小于或等于预定加速度值时，判断当前加速度是否为0；当当前加速度为0时，控制故障监测系统进行监测工作；当当前加速度不为0时，控制故障监测系统进入低功耗模式，并在低功耗模式下控制压强采集模块和加速度采集模块均处于断电状态。
34、进一步地，运动部件为连杆、或拉杆、或柱塞杆。
35、根据本专利技术的另一方面，提供了一种故障监测装置，故障监测装置适用于上述提供的故障监测方法，故障监测装置包括：
36、压强采集模块，设置为采集柱塞泵的缸内的压强值信号；
37、加速度采集模块，设置为采集柱塞泵的运动部件的加速度值信号；
38、监测分析模块，设置为根据采集的压强值信号以及采集的加速度值信号得到运动部件在一个往复运动周期内的周期压强值数据，并根据周期压强值数据对柱塞泵的故障进行监测分析。
39、进一步地，故障监测装置还包括：发电模块，发电模块与柱塞泵的活动部件连接，以通过柱塞泵的活动部件进行发电；
40、电池模块，与发电模块连接，加速度采集模块和压强采集模块均与电池模块连接，以通过电池模块为加速度采集模块和压强采集模块提供电源。
41、进一步地，故障监测装置还包括电源管理模块，与电池模块连接，电源管理模块用于对电池模块的电压进行滤波稳压；和/或，
42、故障监测装置还包括主控处理模块，压强采集模块、加速度采集模块、监测分析模块、发电模块和电池模块均与主控处理模块连接；和/或，
43、压强采集模块采用惠斯通电桥进行检测；和/或，
44、压强采集模块设置在柱塞泵的运动部件的镂空区内。
45、根据本专利技术的又一方面，提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质存储有多条指令，指令适用于由处理本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种故障监测分析方法，其特征在于，所述故障监测分析方法用于对柱塞泵的故障进行监测分析，所述故障监测分析方法包括：
2.根据权利要求1所述的故障监测分析方法，其特征在于，所述根据采集的所述压强值信号以及采集的所述加速度值信号得到所述运动部件在一个往复运动周期内的周期压强值数据，包括：
3.根据权利要求2所述的故障监测分析方法，其特征在于，获取与所述一个往复运动周期对应的时间段对应的压强值，包括：
4.根据权利要求1所述的故障监测分析方法，其特征在于，所述根据采集的所述压强值信号以及采集的所述加速度值信号得到所述运动部件在一个往复运动周期内的周期压强值数据，包括：
5.根据权利要求4所述的故障监测分析方法，其特征在于，所述根据所述压强值信号的采样频率f1、所述压强值信号的滤波阶数m1、所述加速度值信号的采样频率f2以及所述加速度值信号的滤波阶数m2进行数据对齐，包括：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的故障监测分析方法，其特征在于，所述故障监测分析方法还包括：
7.根据权利要求1至5中任一项所述的故障监测分
8.根据权利要求7所述的故障监测分析方法，其特征在于，所述获取所述柱塞泵的工作状态包括获取所述柱塞泵的运动部件的加速度值；所述根据所述柱塞泵的工作状态对故障监测系统的工作模式进行调整，包括：
9.根据权利要求1至5中任一项所述的故障监测分析方法，其特征在于，所述运动部件为连杆、或拉杆、或柱塞杆。
10.一种故障监测装置，其特征在于，所述故障监测装置适用于权利要求1至9中任一项所述的故障监测分析方法，所述故障监测装置包括：
11.根据权利要求10所述的故障监测装置，其特征在于，所述故障监测装置还包括：
12.根据权利要求11所述的故障监测装置，其特征在于，
13.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质存储有多条指令，所述指令适用于由处理器加载并执行权利要求1至9中任一项所述的故障监测分析方法。
...【技术特征摘要】
1.一种故障监测分析方法，其特征在于，所述故障监测分析方法用于对柱塞泵的故障进行监测分析，所述故障监测分析方法包括：
2.根据权利要求1所述的故障监测分析方法，其特征在于，所述根据采集的所述压强值信号以及采集的所述加速度值信号得到所述运动部件在一个往复运动周期内的周期压强值数据，包括：
3.根据权利要求2所述的故障监测分析方法，其特征在于，获取与所述一个往复运动周期对应的时间段对应的压强值，包括：
4.根据权利要求1所述的故障监测分析方法，其特征在于，所述根据采集的所述压强值信号以及采集的所述加速度值信号得到所述运动部件在一个往复运动周期内的周期压强值数据，包括：
5.根据权利要求4所述的故障监测分析方法，其特征在于，所述根据所述压强值信号的采样频率f1、所述压强值信号的滤波阶数m1、所述加速度值信号的采样频率f2以及所述加速度值信号的滤波阶数m2进行数据对齐，包括：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的故障监测分析方法，其特征在于，所述故障监...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏帅，刘德政，王宁，
申请(专利权)人：烟台杰瑞石油装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。