一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统的制作方法

文档序号:36732967发布日期:2024-01-16 12:45阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统,其特征在于,所述系统包括设备层、数据库层和控制层;

2.根据权利要求1所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统,其特征在于,所述cpu用于对所述系统的运行进行管理控制;所述属性图构建模块用于基于所述输入设备采集的钻采设备运行时的各项数据构建属性图;所述属性图检测模块用于度量钻采设备不同运行周期的数据构建的属性图的相似度;所述故障预警模块用于根据所述属性图检测模块的检测结果,对钻采设备进行故障预警;所述通讯模块用于在所述系统内部构建通讯网络。

3.根据权利要求2所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统,其特征在于,所述钻头转速测量仪、钻头进给速度测量仪、钻头振动测量仪、钻头压力测量仪和钻采设备温度测量仪安装在钻采设备上,用于测量钻采设备在运行时的旋转频率、沿轴向移动的速度、振动幅度、施加压力和设备温度。

4.根据权利要求3所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统,其特征在于,所述输入设备收集钻采设备运行时的钻头旋转频率数据、钻头沿轴向移动的速度数据、钻头振动幅度数据、钻头压力数据和设备温度数据,所述钻头旋转频率数据、钻头移动速度数据、钻头振动幅度数据、钻头压力数据和设备温度数据均为时间序列数据。

5.根据权利要求4所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统,其特征在于,所述属性图构建模块基于所述输入设备采集的钻采设备一个运行周期内的各项数据构建属性图,设所述钻采设备一个运行周期内的运行数据包含的时间步总数为,所述输入设备总共采集种数据,则所述属性图构建模块按照如下步骤构建一个属性图:

6.根据权利要求5所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统,其特征在于,所述属性图检测模块度量基于所述钻采设备当前运行周期的数据构建的属性图与所述钻采设备上一个运行周期的数据构建的属性图的相似度,设在第个生产阶段构建的属性图为,其所对应的属性图节点集合为,属性图边集合为,属性图邻接矩阵为,其中表示第个生产阶段,设在第个生产阶段构建的属性图为,其所对应的属性图节点集合为,属性图边集合为,属性图邻接矩阵为,其中表示第个生产阶段。

7.根据权利要求6所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统,其特征在于,所述属性图检测模块包括边匹配单元、邻接矩阵匹配单元和属性矩阵匹配单元,所述边匹配单元通过比较在第个生产阶段构建的属性图和在第个生产阶段构建的属性图的最小生成树衡量和的边集合相似度,所述边匹配单元使用prim算法求解和的最小生成树,设求得和的最小生成树所包含的边集合分别为和,计算边集合中所有边的值的和,记为,计算边集合中所有边的值的和,记为,则所述边匹配单元计算在第个生产阶段构建的属性图和在第个生产阶段构建的属性图的边集合相似度为,边集合相似度越大,则和越相似。

8.根据权利要求7所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统,其特征在于,所述邻接矩阵匹配单元比较在第个生产阶段构建的属性图和在第个生产阶段构建的属性图的邻接矩阵衡量和的邻接矩阵相似度,所述邻接矩阵匹配单元通过计算邻接矩阵的均方误差来度量和的邻接矩阵相似度,设和的邻接矩阵分别为和,则计算邻接矩阵相似度:

9.根据权利要求8所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统,其特征在于,所述属性矩阵匹配单元比较在第个生产阶段构建的属性图和在第个生产阶段构建的属性图的属性矩阵衡量和的属性矩阵相似度,设在第个生产阶段构建的属性图的属性矩阵为,在第个生产阶段构建的属性图的属性矩阵为,的第行为属性图的第个节点的属性向量,的第行为属性图的第个节点的属性向量,则和的属性矩阵相似度计算方式如下:

10.根据权利要求9所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统,其特征在于,所述故障预警模块根据所述属性图检测模块计算得到的三组相似度对所述钻采设备进行故障预警,所述故障预警模块设置三组阈值:、和,若满足以下三个条件之一:,,,则判断所述钻采设备发生故障,通过所述设备故障预警装置进行预警。

11.一种基于钻采设备测量仪器的故障检测方法,其基于如权利要求1-10中任一项所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统实现,其特征在于,所述方法包括以下具体步骤:

12.一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,该计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求11中所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测方法。

13.一种设备,其特征在于,包括:存储器,用于存储指令;处理器,用于执行所述指令,使得所述设备执行实现如权利要求11中所述的一种基于钻采设备测量仪器的故障检测方法的操作。


技术总结
本发明涉及钻采设备故障检测技术领域,公开了一种基于钻采设备测量仪器的故障检测系统,框架包括设备层、数据库层和控制层,所述设备层包括输入设备和输出设备,所述输入设备包括多种测量仪,所述输出设备包括显示装置和设备故障预警装置,所述数据库层用于存储系统工作过程中采集的数据,所述控制层包括CPU、属性图构建模块、属性图检测模块、故障预警模块和通讯模块,所述属性图构建模块用于基于钻采设备的各项数据构建属性图;所述属性图检测模块用于度量钻采设备不同运行周期的属性图的相似度;所述故障预警模块用于对钻采设备进行故障预警。本发明能够根据钻采设备的多种运行数据和数据之间的关系,检测出钻采设备的故障。

技术研发人员:陶庭杰,黄兵,张志强,陈荣平
受保护的技术使用者:张家港市胜港机械制造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1