[發明專利]一種輸油泵機組探針式狀態監測預警方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 202010057864.2
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111306051B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 張鳳麗;梁元元;張興;張來斌;王金江
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 周達;劉飛

1.一種輸油泵機組探針式狀態監測預警系統，其特征在于，所述系統包括狀態監測子系統、振動監測子系統、SCADA子系統以及探針，所述振動監測子系統包括開放接口，所述狀態監測子系統通過探針與所述振動監測子系統的開放接口連接；其中，

所述振動監測子系統用于采集輸油泵機組的振動參數的監測數據；

所述SCADA子系統用于采集輸油泵機組的運行參數的監測數據；

所述狀態監測子系統用于從所述SCADA子系統獲取運行參數的監測數據，以及，利用所述探針從所述振動監測子系統獲取振動參數的監測數據；

所述狀態監測子系統用于利用所述運行參數的監測數據以及振動參數的監測數據對所述輸油泵機組的運行狀態進行監測，包括：獲取輸油泵機組的記憶矩陣，所述記憶矩陣包括多個第一觀測向量，所述第一觀測向量包括非故障狀態下的所述多個監測參數的監測數據；獲取輸油泵機組的監測時刻對應的第二觀測向量，所述第二觀測向量包括所述監測時刻對應的所述多個監測參數的監測數據；根據所述記憶矩陣以及所述監測時刻對應的權值向量確定所述監測時刻對應的第二估計向量，其中，所述權值向量在所述第二觀測向量與所述監測時刻對應的第二估計向量之間的殘差平方和取極小值的情況下確定；根據所述第二觀測向量與所述第二估計向量的空間歐式距離確定所述監測時刻的狀態值；判斷所述狀態值是否滿足預設狀態預警條件，根據判斷結果確定所述輸油泵機組的運行狀態監測結果。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述狀態監測子系統包括數據獲取模塊、數據存儲模塊以及狀態監測模塊，其中，

所述數據獲取模塊用于從所述SCADA子系統獲取運行參數的監測數據，以及，利用所述探針從所述振動監測子系統獲取振動參數的監測數據；并將所述運行參數的監測數據及振動參數的監測數據發送給所述數據存儲模塊；

所述數據存儲模塊用于接收并基于預設存儲規則存儲所述運行參數的監測數據及振動參數的監測數據，其中，所述預設存儲規則包括基于站場作為父節點、輸油泵機組作為第一子節點、監測參數類型作為第二子節點、測試點作為第三子節點對監測數據進行存儲；

所述狀態監測模塊用于根據所述預設存儲規則中各節點對應的檢索信息從所述數據存儲模塊調取輸油泵機組的運行參數的監測數據及振動參數的監測數據，以對相應的輸油泵機組的運行狀態進行監測。

3.一種輸油泵機組探針式狀態監測預警方法，其特征在于，應用于狀態監測子系統，所述方法包括：

獲取輸油泵機組的多個監測參數的監測數據，所述監測參數包括運行參數以及振動參數；其中，所述運行參數的監測數據從輸油泵機組的SCADA子系統中獲取，所述振動參數的監測數據基于探針從所述輸油泵機組的振動監測子系統中獲取；其中，所述狀態監測子系統通過探針與所述振動監測子系統的開放接口連接；

利用所述多個監測參數的監測數據對所述輸油泵機組進行運行狀態監測，獲得所述輸油泵機組的運行狀態監測結果，包括：獲取輸油泵機組的記憶矩陣，所述記憶矩陣包括多個第一觀測向量，所述第一觀測向量包括非故障狀態下的所述多個監測參數的監測數據；獲取輸油泵機組的監測時刻對應的第二觀測向量，所述第二觀測向量包括所述監測時刻對應的所述多個監測參數的監測數據；根據所述記憶矩陣以及所述監測時刻對應的權值向量確定所述監測時刻對應的第二估計向量，其中，所述權值向量在所述第二觀測向量與所述監測時刻對應的第二估計向量之間的殘差平方和取極小值的情況下確定；根據所述第二觀測向量與所述第二估計向量的空間歐式距離確定所述監測時刻的狀態值；判斷所述狀態值是否滿足預設狀態預警條件，根據判斷結果確定所述輸油泵機組的運行狀態監測結果。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述判斷所述狀態值是否滿足預設狀態預警條件，包括：

根據第一觀測向量與第一觀測向量對應的第一估計向量之間的空間歐式距離確定相應第一觀測向量對應的狀態值；

計算多個第一觀測向量對應的狀態值的均值，獲得狀態均值；

根據所述狀態均值、所述監測時刻以及所述監測時刻的前一監測時刻的狀態值確定所述監測時刻對應的狀態預警值；

根據所述狀態預警值判斷所述狀態值是否滿足預設狀態預警條件。