[0034] 下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0035] 实施例1
[0036] 如图1所示,基于流体压力执行机构中的油田石化伺服马达系统,包括监管平台、停机控制终端以及运行控制终端,其中,监管平台与停机控制终端和运行控制终端均为双向通讯连接;
[0037] 监管平台包括静态检测单元、运行监测单元、数据采集终端、环境分析单元、服务器以及运行预测单元,其中,服务器与静态检测单元、运行监测单元、数据采集终端、环境分析单元以及运行预测单元均为双向通讯连接;
[0038] 数据采集终端用于对各区域的马达进行标记,并对标记后的马达进行数据采集,根据油田的边界采集到油田对应采集区域,并将采集区域划分为若干个子区域,且每个子区域至少存在两个马达,若对应子区域无马达,则对应子区域无需采集;将划分好的若干个子区域标记为采集子区域,并将采集子区域发送至服务器;
[0039] 服务器接收到采集子区域后,采集子区域内的马达标记为i,i为大于1的自然数,生成静态检测信号并将静态检测信号发送至静态检测单元;
[0040] 静态检测单元接收到静态检测信号后,对各采集子区域内的马达均进行静态检测,采集数据判断马达运行前的状态,对马达进行检测,降低了马达运行的故障率,具体静态检测过程如下:
[0041] 步骤S1:将各采集子区域的马达停止运行,并将采集子区域的马达静止十分钟,减少残留电流对判断造成影响;静置十分钟后,对各采集子区域的马达表面进行电压测试和电流测试,电压测试和电流测试均可以通过传感器或者检测设备进行采集获取;
[0042] 步骤S2:设置测试时间,并将测试时间划分为n个子时间点,n为大于1的正整数;实时采集到马达表面的电压和电流,并将对应马达表面的电压和电流与各子时间点进行一一对应;
[0043] 步骤S3:将n个子时间点按照时间的顺序进行排序,并将排序第一的子时间点对应的表面电压和电流进行分析:若对应马达在该子时间段的表面电压和表面电流均小于对应电压阈值和电流阈值,则判定对应马达静态检测合格,将静态检测合格马达发送至服务器;若对应马达在该子时间段的表面电压和表面电流均大于等于对应电压阈值和电流阈值,则判定对应马达静态检测异常,并进行数据分析;
[0044] 步骤S4:分析静态检测异常马达的n个子时间点对应表面电压和表面电流,若静态检测异常马达的n个子时间点对应表面电压和表面电流均为递减趋势且表面电压和表面电流在n时间点之前降至对应阈值以下,则将对应马达标记为延时马达,将对应表面电压和表面电流降至对应阈值的时间点与排序第一的时间点间隔时长标记为下降时长,并将下降时长加十分钟设置为对应马达的静置时长;若静态检测异常马达的n个子时间点对应表面电压和表面电流均为递增趋势或者表面电压和表面电流在n时间点之前未降至对应阈值以下,则将判定对应马达静态检测不合格,并将对应静态检测不合格的马达发送至停机控制终端;n时间点标记为n个子时间点的排序最后的时间点;对各马达进行静态检测,分析各马达的静态检测前静置时间,防止马达因装置不同导致静置时间不同,造成静态检测不合格,从而出现正常马达被判定不合格,带来不必要的浪费,同时降低了马达的运行效率;
[0045] 服务器接收到静态检测合格马达和延时马达后,通过环境分析单元对采集区域进行环境分析,判断采集区域内油田的采集情况,从而对马达的运行环境进行分析,提高马达的运行效率和监管的准确性,具体分析过程如下:
[0046] 步骤SS1:获取到各采集子区域对应油田的开采量和开采频率,并将各采集子区域对应油田的开采量和开采频率分别标记为KCi和PLi;通过公式Xi=KCi×a1+PLi×a2获取到各采集子区域的开采系数Xi,其中,a1和a2均为比例系数,且a1>a2>0;开采系数是将采集子区域的参数进行归一化处理得到一个用于评定采集子区域开采工作量的数值;通过公式可得开采量和开采频率越大,开采系数越大,表示采集子区域的开采工作量越大;
[0047] 步骤SS2:将采集子区域的开采系数X与开采系数阈值进行比较:若采集子区域的开采系数X≥开采系数阈值,则判定对应子区域的马达过载运行,将对应采集子区域标记为过载子区域;若采集子区域的开采系数X<开采系数阈值,则判定对应子区域的马达未过载运行,将对应采集子区域标记为未过载子区域;
[0048] 步骤SS3:对过载子区域和未过载子区域周边环境的温度值和湿度值进行分析,采集过载子区域和未过载子区域周边环境的温度值和湿度值,将过载子区域和未过载子区域均能正常运行的温度值和湿度值,并将温度值的最小值和温度值的最大值进行采集,根据温度值的最小值和温度值的最大值构建温度值区间;将湿度值的最小值和湿度值的最大值进行采集,根据湿度值的最小值和湿度值的最大值构建湿度值区间;
[0049] 将温度值区间和湿度值区间发送至服务器,采集温度运行范围和湿度运行范围,提高马达运行时环境影响的准确性;
[0050] 服务器接收到温度值区间和湿度值区间,生成预测信号并将预测信号发送至运行预测单元;
[0051] 运行预测单元接收到预测信号后,对马达进行运行前预测,判断马达的运行状态,减少马达的故障率,从而提高了马达的运行效率也提高了监管系统的工作效率,具体预测过程如下:
[0052] 步骤T1:将服务器内静态检测合格马达和延时马达标记为运行马达,并将运行马达标记为o,o为大于1的正整数,采集运行马达的历史运行数据,历史运行数据包括负载数据、故障数据以及过载数据,负载数据表示为运行马达历史运行的最大负载值,故障数据表示为运行马达历史运行的故障总次数,过载数据为运行马达历史运行的过载频率;
[0053] 步骤T2:采集到运行马达历史运行的最大负载值、运行马达历史运行的故障总次数以及运行马达历史运行的过载频率,并将运行马达历史运行的最大负载值、运行马达历史运行的故障总次数以及运行马达历史运行的过载频率分别标记为FZo、GZo和GPo;
[0054] 步骤T3:通过公式 获取到运行马达历史运行系数YCo,其中,b1、b2以及b3均为预设权重系数,且b1、b2以及b3分别取值为
1.6、0.9以及0.4,β为修正因子,取值为0.91;历史运行系数是将运行马达历史运行的参数进行归一化处理得到一个用于评定运行马达预测合格运行几率的数值;通过公式可得过载频率、最大负载值和负载值越大,历史运行系数越大,表示运行马达的预测合格运行几率越小;
[0055] 上述公式中修正因子是由本领域技术人员通过抽样分析获取到的,如预设权重系数,将设定的运行系数和采集的历史运行数据带入公式中,任意五个公式构成五元一次方程组,通过软件模拟计算五元一次方程组对应的系数;模拟计算多个五元一次方程组,将计算得到的系数进行筛选并取均值,得到b1、b2和b3的取值分别为1.6、0.9、0.4;β取值为0.91;上述系数均通过该方法获取;
[0056] 系数的大小是为了将各参数进行量化得到一个具体的数值,便于后续比较,关于系数的大小,取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的历史运行系数;只要不影响参数与量化后数值得比例关系即可,如历史运行系数与过载频率成反比;
[0057] 步骤T4:将运行马达历史运行系数YCo与历史运行系数阈值进行比较:若运行马达历史运行系数≥历史运行系数阈值,则将对应运行马达标记为预测不合格马达,并对预测不合格马达发送至停机控制终端;若运行马达历史运行系数<历史运行系数阈值,则将对应运行马达标记为预测合格马达,并对预测合格马达发送至服务器;
[0058] 服务器接收到预测合格马达后,通过运行监测单元对预测合格马达运行进行实时监测,通过温度分析马达的运行情况,对存在故障的马达进行提前预警,防止故障马达继续运行,导致马达装置受损维护成本增加,同时降低了工作效率,具体监测过程如下:
[0059] 预测合格马达运行前对运行环境的温度和湿度进行预测,若预测的温度值和湿度值在温度值区间和湿度值区间,则判定运行环境正常,生成运行指令并控制对应马达运行并将其标记为工作马达;若预测的温度值和湿度值不在温度值区间和湿度值区间,则判定运行环境异常,生成延迟运行指令并将对应马达进行延迟运行;
[0060] 将工作马达运行后进行实时温度监测,对工作马达内温度进行实时采集,若工作马达内温度值大于温度值阈值或者工作马达内温度值增长速度大于增长速度阈值,则判定工作马达运行异常;
[0061] 实时采集工作马达周边环境温度与工作马达内部的温度,若工作马达周边环境温度高于工作马达内部的温度且工作马达实时周边环境不在温度值区间,则判定工作环境异常,生成环境异常信号并将环境异常信号发送至运行控制终端;若工作马达周边环境温度低于工作马达内部的温度,则判定工作马达装置异常,生成装置异常信号并将装置异常信号发送至运行控制终端;
[0062] 实施例2
[0063] 如图2所示,基于流体压力执行机构中的油田石化伺服马达系统,用于运行控制终端,运行控制终端包括处理器、能源分析单元以及运行控制单元,其中,处理器与能源分析单元以及运行控制单元均为双向通讯连接;运行控制终端用于对运行中出现故障的马达进行控制;
[0064] 运行控制终端接收到环境异常信号或者装置异常信号后,将对应马达发送至处理器,处理器接收到对应马达生成运行控制信号并将运行控制信号发送至运行控制单元;运行控制单元接收到运行控制信号和对应马达后,将对应异常环境进行整改,将异常环境内温度值和湿度值均调整至温度值区域和湿度值区域;
[0065] 将装置异常的马达进行控制,采集装置异常的马达对应的采集子区域内马达的数量,控制装置异常马达的线路并将其进行断路,将装置异常的马达与运行电路进行分隔,防止马达出行异常后仍继续工作导致马达装置损坏,将对应采集子区域内其余马达进行运行;
[0066] 能源分析单元用于对其余运行马达的运行进行分析,采集除装置异常马达外对应采集子区域的所有马达每分钟的产生电量,并将其与对应采集子区域开采每分钟的消耗电量进行分析,采集到采集子区域内储存电量用尽即生产电量不能满足消耗电量的时间,并将其标记为预设更换时间,若预设更换时间大于实际更换时间,则判定对应采集子区域不需要停产;若预设更换时间小于等于实际更换时间,则判定对应采集子区域需要停产;对装置异常马达进行更换时,根据实际生产判断是否需要停产,最大限度的提高了马达的运行效率,防止马达故障导致产量降低。
[0067] 实施例3
[0068] 如图3所示,基于流体压力执行机构中的油田石化伺服马达系统,用于停机控制终端,包括类型分析单元、数据交互平台、数据记录单元以及维修单元;停机控制终端用于对未运行的故障马达进行控制;
[0069] 停止控制终端接收到静态检测不合格马达和预测不合格马达后将其发送至类型分析单元;类型分析单元接收到静态检测不合格马达和预测不合格马达后将其划分为电气维护马达和装置维护马达,并将电气维护马达和装置维护马达发送至数据交互平台;数据交互平台接收到电气维护马达和装置维护马达后生成维修信号并将维修信号发送至维修单元;
[0070] 维修单元将电气维护马达和装置维护马达发送至对应维修工人的手机终端,将电气维护马达进行调试,在电气维护马达外壳安装定值电阻,并通过调试采集到阻值最小的定值电阻,减少定值电阻对马达运行的影响同时减少定值电阻的使用成本;将装置维护马达进行维修,将装置维护马达内的磨损装置进行更换;
[0071] 数据记录单元将电气维护马达和装置维护马达的维修进行记录,同时记录维修时间,若相邻维修时间间隔时长小于时长阈值,则将对应马达标记为报废马达。
[0072] 基于流体压力执行机构中的油田石化伺服马达系统,通过数据采集终端对各区域的马达进行数据采集,并通过静态检测单元对各子区域内马达进行检测,并将马达划分为静态检测不合格马达和静态检测合格马达,通过环境分析单元根据采集区域内油田的采集情况,从而对马达的运行环境进行分析,采集温度值区间和湿度值区间,并将其发送至服务器,通过运行预测单元对马达进行运行前预测,将预测合格马达进行运行,同时通过运行监测单元对预测合格马达进行运行监测;通过运行控制终端对运行中出现故障的马达进行控制;通过停机控制终端对未运行的故障马达进行控制。
[0073] 上述公式均是去量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
[0074] 以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。