[發明專利]石油鉆機遠程在線監測與預測性維護系統與評價方法

在審

• 申請號: 202010584161.5
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111667198A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 張鵬飛;李西方;袁方;尹航;張康;史金紅
• 申請（專利權）人: 寶石電氣設備有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06Q10/00
• 代理公司: 北京惟誠致遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11536
• 代理人: 呂品

本發明的石油鉆機遠程在線監測與預測性維護系統與評價方法，其中，石油鉆機遠程在線監測與預測性維護系統包括傳感器、現場數據采集單元、現場服務器、監測服務中心。石油鉆機遠程在線監測與預測性維護評價方法包括：采集設備數據，通過單參數監測分析、多參數邏輯分析、歷史數據對比分析對設備進行綜合評價。本發明的技術方案通過給石油鉆機配套遠程在線監測與預測性維護系統，將現場設備的寶貴數據保存下來，為設備的優化、大數據分析和健康評價提高數據支撐，借助后臺的大數據分析模型和算法，可以及時發現設備潛在風險和故障征兆，提前干預進行設備維護和維修，有效規避作業風險，消除可能的安全隱患，挖掘和提高設備的使用價值和使用壽命。

技術領域

本發明涉及于石油裝備監測與服務領域，特別是涉及一種石油鉆機遠程在線監測與預測性維護系統與評價方法。

背景技術

目前，在遠程監測方面，國內大部分石油鉆機還停留在本地監測的階段，還未實現遠程監測，很多寶貴的數據未能積累和保存下來，當現場出現一些疑難問題時，因為沒有歷史數據，從而造成遠程的專家和技術人員對現場的支持和服務優勢也不能得以發揮。在維護保養方面，現有的石油鉆機配套設備，往往是故障后維護或定期維護，很多規定的保養項往往也不能按時執行，從而加劇了設備的磨損，即使設備出現了很多潛在風險和故障也不能做到及時的發現和排除，進而可能引發安全事故并造成巨大經濟損失。因此實現石油鉆機遠程在線監測和預測性維護顯得尤為重要，如果能提前發現設備故障征兆，提前干預進行設備維護和維修，實現設備的預測性維護，必將大大提高設備的使用價值，延長設備的使用壽命。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種石油鉆機遠程在線監測與預測性維護系統與評價方法。

本發明的石油鉆機遠程在線監測與預測性維護系統，包括傳感器、現場數據采集單元、現場服務器、監測服務中心，

傳感器安裝于鉆機上，用于感知鉆機的運行狀態，并將感知的信息變換成為電信號，

現場數據采集單元用于接收傳感器的信息并將所述信息輸送至現場服務器，

所述現場服務器對傳感器的信息進行整理，

監測服務中心用于接收現場服務器并對鉆機現場數據的進行實時分析和診斷并對外提供數據顯示。

本發明的石油鉆機遠程在線監測與預測性維護系統，其中，還包括防火墻、路由器，現場服務器通過有線通訊網絡與路由器相連，路由器通過無線通訊網絡與基站相連，基站與監測服務中心通過有線通訊網絡相連。

本發明的石油鉆機遠程在線監測與預測性維護系統，其中，現場數據采集單元包括CPU控制器、數字信號采集卡、模擬信號采集卡、高頻信號采集卡以及以太網通訊卡，傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器，現場數據采集單元的數字信號采集卡、模擬信號采集卡、高頻信號采集卡實時采集上述溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器的數值，并將信號發送至CPU控制器進行預處理和分析，打包成數據包通過以太網通訊卡將信號發送給現場服務器緩存和歸檔，現場服務器通過防火墻與路由器連接，路由器借助基站將現場實時數據發送至監測服務中心。

本發明的石油鉆機遠程在線監測與預測性維護評價方法，包括：

采集設備數據，通過單參數監測分析、多參數邏輯分析、歷史數據對比分析對設備進行綜合評價。

本發明的石油鉆機遠程在線監測與預測性維護評價方法，其中，單參數監測分析包括：

通過實時監測的數據，判斷是否超過設定的上下限值并給出報警信號提示，當在單位時間段內反復超過限制報警，系統將推送報警至大數據分析平臺；

當在單位時間段內出現偶爾報警，并在之后的時間段內未再出現報警，確定此種為誤報，不推送消息，但會給出提示，給后臺大數據分析系統提供參考；當在單位時間段內參數均為正常，系統不推送消息，繼續監測。