潜水泵内部阻塞情况的监测方法及系统与流程

文档序号:30497824发布日期:2022-06-22 07:12阅读:147来源:国知局

1.本发明涉及数据处理领域,具体涉及一种潜水泵内部阻塞情况的监测方法及系统。


背景技术:

2.目前对潜水泵的内部阻塞情况没有具体的检测措施,一般是通过单纯的出水情况,即出水效率变低,抽出水泵,打开检测阻塞情况,并进行处理;但是这种方法不能对潜水泵的阻塞情况进行实时具体检测,降低了工作效率。


技术实现要素:

3.为了解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种潜水泵内部阻塞情况的监测方法及系统,所采用的技术方案具体如下:第一方面,本发明一个实施例提供了一种潜水泵内部阻塞情况的监测方法,该方法包括以下具体步骤:对于每台潜水泵,获取实际的流速序列和潜水泵底部压力序列,流速极差和压力方差的乘积为序列特征值,根据序列特征值和参考序列特征值计算第一阻塞评价值;基于潜水泵的实际额外功序列与参考额外功序列的相似度,获取第二阻塞评价值;其中,计算实际额外功序列的置信度;基于所述置信度对第一阻塞评价值和第二阻塞评价值进行加权求和,得到最终阻塞评价值;基于最终阻塞评价值,对若干台潜水泵进行分组,每个组对应一个阻塞程度;根据待监测潜水泵的最终阻塞评价值所属组获取其阻塞程度。
4.进一步地,实际额外功序列的置信度的获取具体为:进一步地,实际额外功序列的置信度的获取具体为:为置信度,和分别表示实际额外功序列和参考额外功序列;和分别为实际额外功序列和参考额外功序列的额外功均值;和分别为实际额外功序列和参考额外功序列的额外功标准差或额外功方差。
5.进一步地,参考流速序列的流速极差和参考压力序列的压力方差的乘积为参考序列特征值;序列特征值和参考序列特征值的差值越小/越大,第一阻塞评价值越大/越小。
6.进一步地,第二阻塞评价值的获取具体为:的获取具体为:和分别表示实际额外功序列和参考额外功序列;表示实际额外功序列和参考额外功序列之间的距离,距离越小,实际额外功序列和参考额外功序列越
相似。
7.进一步地,最终阻塞评价值的获取具体为:,为最终阻塞评价值。
8.第二方面,本发明另一个实施例提供了一种潜水泵内部阻塞情况的监测系统,该系统具体包括:分组模块,用于对于每台潜水泵,获取实际的流速序列和潜水泵底部压力序列,流速极差和压力方差的乘积为序列特征值,根据序列特征值和参考序列特征值计算第一阻塞评价值;基于潜水泵的实际额外功序列与参考额外功序列的相似度,获取第二阻塞评价值;其中,计算实际额外功序列的置信度;基于所述置信度对第一阻塞评价值和第二阻塞评价值进行加权求和,得到最终阻塞评价值;基于最终阻塞评价值,对若干台潜水泵进行分组,每个组对应一个阻塞程度;阻塞监测模块,用于根据待监测潜水泵的最终阻塞评价值所属组获取其阻塞程度。
9.进一步地,实际额外功序列的置信度的获取具体为:地,实际额外功序列的置信度的获取具体为:为置信度,和分别表示实际额外功序列和参考额外功序列;和分别为实际额外功序列和参考额外功序列的额外功均值;和分别为实际额外功序列和参考额外功序列的额外功标准差或额外功方差。
10.进一步地,参考流速序列的流速极差和参考压力序列的压力方差的乘积为参考序列特征值;序列特征值和参考序列特征值的差值越小/越大,第一阻塞评价值越大/越小。
11.进一步地,第二阻塞评价值的获取具体为:的获取具体为:和分别表示实际额外功序列和参考额外功序列;表示实际额外功序列和参考额外功序列之间的距离,距离越小,实际额外功序列和参考额外功序列越相似。
12.进一步地,最终阻塞评价值的获取具体为:,为最终阻塞评价值。
13.本发明实施例至少具有如下有益效果:本发明基于实际的流速序列和潜水泵底部压力序列的流速极差和压力方差获取序列特征值,基于序列特征值与参考序列特征值计算第一阻塞评价值;基于潜水泵的实际额外功序列与参考额外功序列的相似度,获取第二阻塞评价值;结合第一阻塞评价值和第二阻塞评价值获取潜水泵的阻塞程度;基于上述两个阻塞评价值,本发明可对潜水泵的阻塞情况进行准确监测。此外,结合第一阻塞评价值和第二阻塞评价值获取潜水泵的阻塞程度时,本发明还根据实际额外功序列计算了置信度,实
际额外功序列的置信度越高,说明潜水泵越可能出现机械故障,此时主要依赖第一阻塞评价值进行阻塞程度的检测,减少机械故障因素对阻塞检测结果的干扰。
具体实施方式
14.为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例,对依据本发明提出的一种潜水泵内部阻塞情况的监测方法及系统,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下。在下述说明中,不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
15.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
16.本发明一个实施例提供了一种潜水泵内部阻塞情况的监测方法,该方法包括以下步骤:对于每台潜水泵,获取实际的流速序列和潜水泵底部压力序列,流速极差和压力方差的乘积为序列特征值,根据序列特征值和参考序列特征值计算第一阻塞评价值;基于潜水泵的实际额外功序列与参考额外功序列的相似度,获取第二阻塞评价值;其中,计算实际额外功序列的置信度;基于所述置信度对第一阻塞评价值和第二阻塞评价值进行加权求和,得到最终阻塞评价值;基于最终阻塞评价值,对若干台潜水泵进行分组,每个组对应一个阻塞程度;根据待监测潜水泵的最终阻塞评价值所属组获取其阻塞程度。
17.下面对上述各个步骤进行详细展开:步骤s1,对于每台潜水泵,获取实际的流速序列和潜水泵底部压力序列,流速极差和压力方差的乘积为序列特征值,根据序列特征值和参考序列特征值计算第一阻塞评价值;基于潜水泵的实际额外功序列与参考额外功序列的相似度,获取第二阻塞评价值;其中,计算实际额外功序列的置信度;基于所述置信度对第一阻塞评价值和第二阻塞评价值进行加权求和,得到最终阻塞评价值;基于最终阻塞评价值,对若干台潜水泵进行分组,每个组对应一个阻塞程度。
18.(1)基于预设时长,获取潜水泵实际抽水时水的流速序列和潜水泵底部压力序列,具体地,实施例利用流速仪获取潜水泵的抽水流速;在水泵的底部设置压力传感器,利用压力传感器,测得潜水泵泵底水压的大小,优选地,实施例中预设时长为1小时,流速和压力每分钟获取一次,则流速序列和压力序列的长度均为60。
19.实际获取的流速序列的流速极差和压力序列的压力方差的乘积为序列特征值,参考流速序列的流速极差和参考压力序列的压力方差的乘积为参考序列特征值,其中,参考流速序列和参考压力序列为潜水泵正常无阻塞时的流速序列和压力序列;序列特征值和参考序列特征值的差值越小/越大,第一阻塞评价值越大/越小,具体地:越大/越小,具体地:为第一阻塞评价值,序列特征值和参考序列特征值的差值绝对值越小,值越大,说明潜水泵越没有阻塞或阻塞程度越轻,序列特征值和参考序列特征值的差值绝对值
越大,值越小,说明潜水泵阻塞程度越严重;和分别为序列特征值和参考序列特征值。
20.(2)基于预设时长,获取潜水泵的实际额外功序列;其中,根据潜水泵的总功和潜水泵对水做的功得到额外功,具体地,潜水泵总功减去有用功即对水做的功得到额外功,和步骤(1)中相同,预设时长为1小时,每分钟获取一次额外功,实际额外功序列长度为60;则对于每分钟,一分钟内潜水泵的额外功的获取具体为:根据潜水泵的标准功率计算潜水泵总功,即潜水泵在标准功率下一分钟内做的功为潜水泵总功;根据公式w=mgh=ρvgh,w为功,m为质量,ρ为密度,v为体积,g为重力加速度,h为高度,可知一分钟内潜水泵对水做的功,为潜水泵所抽水的密度,为该一分钟对应的水的流速,实施例中流速单位为米/秒,为潜水泵抽水管的横截面积,为重力加速度,t为抽水时间,t的值为60秒;潜水泵总功减去潜水泵对水做的功为潜水泵额外功;按照上述获取潜水泵额外功的方法获取实际额外功序列。
21.基于潜水泵的实际额外功序列与参考额外功序列的相似度,获取第二阻塞评价值,具体地:值,具体地:为第二阻塞评价值,和分别表示实际额外功序列和参考额外功序列,参考额外功序列为潜水泵无机械故障情况下的额外功序列;表示实际额外功序列和参考额外功序列之间的距离,距离越小,实际额外功序列和参考额外功序列越相似,为动态时间归整算法。
22.(3)计算实际额外功序列的置信度,具体地:(3)计算实际额外功序列的置信度,具体地:为置信度,值越大,说明潜水泵越有可能出现了机械故障,例如涡轮损坏,此时,基于实际额外功序列获取的第二阻塞评价值越不能反应潜水泵的阻塞情况;和分别表示实际额外功序列和参考额外功序列;和分别为实际额外功序列和参考额外功序列的额外功均值;和分别为实际额外功序列和参考额外功序列的额外功标准差或额外功方差。
23.(4)基于所述置信度对第一阻塞评价值和第二阻塞评价值进行加权求和,得到最终阻塞评价值,具体地:,为最终阻塞评价值,值越大,越不能过于依赖第二阻塞评价值进行阻塞程度的检测,也即第二阻塞评价值越没有参考价值,此时,越需要依赖第一阻塞评价值进行阻塞程度的检测,减少机械故障因素对阻塞检测结果的干扰。
24.(5)基于最终阻塞评价值,对若干台潜水泵进行分组,每个组对应一个阻塞程度。
25.按照上述步骤可得到若干台潜水泵对应的最终阻塞评价值,其中,若干台潜水泵
的阻塞程度不同;基于最终阻塞评价值,对若干台潜水泵进行分组,优选地,实施例采用dbscan聚类算法对潜水泵进行聚类,聚类后得到多个簇/多个组,每个组对应一个阻塞程度。需要说明,聚类后有一个组对应的潜水泵特征为机械故障。例如,聚类后得到四个组,则四个组对应的潜水泵特征分别为高阻塞、中阻塞、低阻塞、机械故障。
26.步骤s2,根据待监测潜水泵的最终阻塞评价值所属组获取其阻塞程度。
27.对于待监测潜水泵,按照上述得到获取其最终阻塞评价值,根据其最终阻塞评价值所属组对应的阻塞程度确定待监测潜水泵的阻塞情况。
28.基于与上述方法实施例相同的发明构思,本发明一个实施例提供了一种潜水泵内部阻塞情况的监测系统,该系统包括:分组模块,用于对于每台潜水泵,获取实际的流速序列和潜水泵底部压力序列,流速极差和压力方差的乘积为序列特征值,根据序列特征值和参考序列特征值计算第一阻塞评价值;基于潜水泵的实际额外功序列与参考额外功序列的相似度,获取第二阻塞评价值;其中,计算实际额外功序列的置信度;基于所述置信度对第一阻塞评价值和第二阻塞评价值进行加权求和,得到最终阻塞评价值;基于最终阻塞评价值,对若干台潜水泵进行分组,每个组对应一个阻塞程度;阻塞监测模块,用于根据待监测潜水泵的最终阻塞评价值所属组获取其阻塞程度。
29.需要说明的是:上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
30.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
31.以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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