[實用新型]一種潛油電泵機(jī)組監(jiān)測和故障預(yù)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021805497.1
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN212407002U
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林子晗;王賽峰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中自慶安新能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00;E21B47/008;E21B47/06;E21B47/07;E21B47/12;G06F30/23;G06F30/27
• 代理公司: 杭州鈐韜知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33329
• 代理人: 趙杰香;唐靈

1.一種潛油電泵機(jī)組監(jiān)測和故障預(yù)測裝置，其特征在于，所述裝置包括井下裝置、井上裝置和上位機(jī)，所述井下裝置與所述井上裝置通過三相電纜連接，所述上位機(jī)與所述井上裝置相連接，其中，

所述井下裝置包括井下通訊模塊、井下控制模塊和采集模塊，

所述采集模塊，實時采集潛油電泵機(jī)組的當(dāng)前運行狀態(tài)信息，并發(fā)送至所述井下控制模塊，所述當(dāng)前運行狀態(tài)信息包括潛油電泵機(jī)組的壓力數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)和振動加速度數(shù)據(jù)；

所述井下控制模塊，將所述潛油電泵機(jī)組的當(dāng)前運行狀態(tài)信息輸入至灰色預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得到預(yù)測的潛油電泵機(jī)組的下一周期振動加速度數(shù)據(jù)，若所述潛油電泵機(jī)組的下一個周期的振動加速度數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)的振動加速度閾值，則將獲取的本周期的所有振動加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，并將壓縮后的振動加速度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述井下通訊模塊；

所述井下通訊模塊，將所述壓縮后的振動加速度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述井上通訊模塊；

所述井上裝置包括井上控制模塊和井上通訊模塊，

所述井上通訊模塊，將接收的壓縮后的振動加速度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述井上控制模塊；

所述井上控制模塊，將所述壓縮后的振動加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮后得到本周期內(nèi)的所有振動加速度數(shù)據(jù)，并發(fā)送至所述上位機(jī)；

所述上位機(jī)，根據(jù)獲取的本周期的所有振動加速度數(shù)據(jù)，并對所述潛油電泵機(jī)組進(jìn)行故障預(yù)測分析。

2.如權(quán)利要求1所述的潛油電泵機(jī)組監(jiān)測和故障預(yù)測裝置，其特征在于，所述采集模塊包括溫度傳感器、壓力傳感器和振動傳感器；

所述溫度傳感器將潛油電泵機(jī)組的溫度數(shù)據(jù)的模擬信號發(fā)送至所述井下控制模塊，其中，所述溫度數(shù)據(jù)包括井下裝置溫度、潛油電機(jī)溫度和井液溫度；

所述壓力傳感器將潛油電泵機(jī)組的壓力數(shù)據(jù)的模擬信號發(fā)送至所述井下控制模塊，其中，所述潛油電泵機(jī)組的壓力數(shù)據(jù)包括井液壓力和泵出口壓力；

所述振動傳感器將潛油電泵機(jī)組的三維振動加速度值發(fā)送至所述井下控制模塊。

3.如權(quán)利要求2所述的潛油電泵機(jī)組監(jiān)測和故障預(yù)測裝置，其特征在于，采集潛油電機(jī)溫度的溫度傳感器安裝在潛油電機(jī)內(nèi)部，以引線的方式通過連接端子送入井下裝置。

4.如權(quán)利要求2所述的潛油電泵機(jī)組監(jiān)測和故障預(yù)測裝置，其特征在于，采集所述泵出口壓力數(shù)據(jù)的壓力傳感器通過毛細(xì)管管線連接至安裝在井下裝置。

5.如權(quán)利要求2所述的潛油電泵機(jī)組監(jiān)測和故障預(yù)測裝置，其特征在于，所述井下控制模塊包括網(wǎng)絡(luò)模型單元和判斷單元，

所述網(wǎng)絡(luò)模型單元，將接收到的所述潛油電泵機(jī)組的當(dāng)前運行狀態(tài)信息輸入灰色預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算，輸出得到預(yù)測的潛油電泵機(jī)組的下一周期振動加速度數(shù)據(jù)；

所述判斷單元，判定所述潛油電泵機(jī)組的下一個周期的振動加速度數(shù)據(jù)小于所述振動加速度閾值時，將所述潛油電泵機(jī)組的當(dāng)前運行狀態(tài)信息發(fā)送至所述井下通訊模塊；

所述井下通訊模塊，將所述潛油電泵機(jī)組的當(dāng)前運行狀態(tài)信息發(fā)送至所述井上通訊模塊。

6.如權(quán)利要求5所述的潛油電泵機(jī)組監(jiān)測和故障預(yù)測裝置，其特征在于，所述井上裝置還包括三相模擬模塊和通信接口模塊，

所述三相模擬模塊，采集潛油電泵機(jī)組的電源電壓狀態(tài)信息，并發(fā)送至所述井上控制模塊；

所述井上通訊模塊，將獲取的所述潛油電泵機(jī)組的當(dāng)前運行狀態(tài)信息發(fā)送至所述井上控制模塊；

所述井上控制模塊，將所述潛油電泵機(jī)組的當(dāng)前運行狀態(tài)信息和電源電壓狀態(tài)信息通過所述通信接口模塊發(fā)送至所述上位機(jī)。

7.如權(quán)利要求6所述的潛油電泵機(jī)組監(jiān)測和故障預(yù)測裝置，其特征在于，所述井下控制模塊包括壓縮單元，

所述判斷單元，判定所述潛油電泵機(jī)組的下一個周期的振動加速度數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)的振動加速度閾值時，將獲取的本周期內(nèi)的所有振動加速度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述壓縮單元；

所述壓縮單元，通過離散余弦變換對所述本周期內(nèi)的所有振動加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，將壓縮后的振動加速度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述井下通訊模塊；

所述井下通訊模塊，停止所述潛油電泵機(jī)組的溫度數(shù)據(jù)的傳輸，并將所述壓縮后的振動加速度數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)發(fā)送至所述井上通訊模塊。