[發(fā)明專利]一種主輸泵故障診斷方法和系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106930934A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田中山;段禮祥;劉勝;張來斌;賴少川;王金江;劉維國;白堂博;史鐵峰;張繼旺;黃晨;袁壯;鐘龍;劉子旺;劉兆全;陳瑞典
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,徐煥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種主輸泵故障診斷方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

主輸泵機組可以用于原油以及成品油的加壓輸送，具有功率大、揚程高、流量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點。由于主輸泵機組長期運行在高壓、高轉(zhuǎn)速、多雜質(zhì)的惡劣環(huán)境下，因此在設(shè)計、制造、安裝、運行、檢修等環(huán)節(jié)稍有不當(dāng)，都會造成主輸泵在運行時發(fā)生種種故障，導(dǎo)致油氣的正常運輸受到阻礙，甚至造成主輸泵損壞、油品泄漏、人員傷亡等重大事故，對生產(chǎn)裝置的安全運行和經(jīng)濟效益構(gòu)成了巨大威脅，給企業(yè)、社會和國家造成了巨大的經(jīng)濟損失，甚至產(chǎn)生了重大的社會影響。因此，對主輸泵機組進行故障診斷及預(yù)警具有較大的經(jīng)濟價值，同時對保證安全生產(chǎn)也具有重要意義。

目前，在對主輸泵進行故障診斷時，主要采取監(jiān)測振動信號并加以信號處理的方法進行故障診斷工作。在監(jiān)測振動信號時，主要有離線監(jiān)測與在線監(jiān)測兩種監(jiān)測方式。在對主輸泵進行故障診斷時，可以采用離線監(jiān)測或者在線監(jiān)測中的任意一種方式來獲取主輸泵的狀態(tài)信號。然而，采用離線監(jiān)測或者在線監(jiān)測中任意一種方式獲取主輸泵的狀態(tài)信號時，所獲取的的離線振動信號或者在線振動信號比較單一；同時，離線振動信號或者在線振動信號易被噪聲淹沒，從而導(dǎo)致所采集的振動信號中的有效信息丟失，最終導(dǎo)致無法有效識別主輸泵中潛在的微弱故障。

針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種主輸泵故障診斷方法和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對主輸泵進行故障診斷時，由于所獲取的離線振動信號或者在線振動信號比較單一且易被噪聲淹沒，從而導(dǎo)致無法有效識別主輸泵中潛在的微弱故障的問題。

本發(fā)明實施例提供了一種主輸泵故障診斷方法，可以包括：獲取至少兩種待分析數(shù)據(jù)，其中，所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)用于表征主輸泵的狀態(tài)，所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)中包含自身的特征；對所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)進行預(yù)處理；根據(jù)預(yù)處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)，提取用于故障診斷的特征數(shù)據(jù)，其中，提取的特征數(shù)據(jù)中包含至少兩種所述特征；根據(jù)所述提取的特征數(shù)據(jù)，對所述主輸泵進行故障診斷。

在一個實施例中，所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)可以包括以下數(shù)據(jù)中的至少兩種：在線振動數(shù)據(jù)、離線振動數(shù)據(jù)和實時工況數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，所述實時工況數(shù)據(jù)可以包括但不限于以下至少之一：溫度、壓力和流量。

在一個實施例中，對所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，可以包括：對所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)進行清洗、轉(zhuǎn)換和對齊處理，以得到預(yù)處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)；將所述預(yù)處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中。

在一個實施例中，對所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)進行清洗、轉(zhuǎn)換和對齊處理，可以包括：刪除所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)以及無效數(shù)據(jù)，并向所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)中填充缺失數(shù)據(jù)；對進行刪除和填充操作后的待分析數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，得到相同結(jié)構(gòu)類型的數(shù)據(jù)；將所述相同結(jié)構(gòu)類型的數(shù)據(jù)按照采樣頻率重新進行排列，并通過向頻率較低的數(shù)據(jù)中添加預(yù)設(shè)范圍的數(shù)據(jù)，以將所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具有相同數(shù)據(jù)長度的數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，在對所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)進行預(yù)處理之后，所述方法還可以包括：檢測所述預(yù)處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)的大小是否超出預(yù)設(shè)閾值；如果超出，則對所述預(yù)處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)進行報警處理。

在一個實施例中，所述報警處理可以包括以下至少之一：標紅、閃爍和警報音。

在一個實施例中，在根據(jù)預(yù)處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)，提取用于故障診斷的特征數(shù)據(jù)之后，所述方法還可以包括：對提取的特征數(shù)據(jù)進行融合處理；相應(yīng)的，根據(jù)提取的特征數(shù)據(jù)，對所述主輸泵進行故障診斷，包括：根據(jù)融合處理后的特征數(shù)據(jù)，對所述主輸泵進行故障診斷。

在一個實施例中，所述至少兩種待分析數(shù)據(jù)為主輸泵在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，根據(jù)提取的特征數(shù)據(jù)，對所述主輸泵進行故障診斷，可以包括：根據(jù)主輸泵在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，確定所述主輸泵當(dāng)前的運行狀況以及劣化程度。

在一個實施例中，根據(jù)提取的特征數(shù)據(jù)，對所述主輸泵進行故障診斷，可以包括：根據(jù)主輸泵在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，預(yù)測所述主輸泵在從當(dāng)前時刻起之后預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的運行狀況以及劣化程度，得到預(yù)測結(jié)果；保存和/或輸出所述預(yù)測結(jié)果。