一种泥浆泵远程在线监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种泥浆栗监测系统，尤其是一种泥浆栗远程在线监测系统。
【背景技术】
[0002]泥浆栗是地质钻探设备的心脏，它是固井、压裂、酸化等作业中的关键设备之一，它在石油化工行业中也起着重要作用。泥浆栗是一种往复式柱塞栗，它通过曲柄连杆机构，把马达的旋转运动转换为十字头及活塞的往复直线运动，把低压的泥浆压缩成高压泥浆。在钻井过程中以高压向井底输送高粘度、大比重和含砂量较高的钻井液，用以冷却钻头、冲刷井底、破碎岩石，从井底返回时携带出岩肩，是石油钻井作业最重要的工艺设备之一。泥浆栗工作条件恶劣，它的性能、结构、可靠性，直接影响着钻井质量的好坏。据不完全统计，我国由于泥浆栗故障造成的损失每年达2亿元。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，提供一种基于自动化、信息化、网络化的泥浆栗远程在线监测系统，实现对钻井现场泥浆栗设备的连续在线监测。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种泥浆栗远程在线监测系统，被测泥浆栗状态信号通过信号线缆传入采集装置;经过采集装置中的数采器、交换机、光电转化器的处理，最终输出的光信号通过光纤传送到中控室，经过光电转化器或光电交换机转换，通过网线接入局域网，监测中心通过访问局域网或互联网获得泥浆栗运行情况，进行技术支持。
[0005]单台泥浆栗采用12个振动测点、I个转速测点，通过传感器采集的振动和转速信号，通过modbus-tcp协议模块接入数采器，从数采器输出的数据信号，经过交换机后再接入光电转化器，转换成光信号后进入光纤环网。
[0006]每台泥浆栗配置3台AIC9000数采器，每个数采器均为十二通道，其中四通道振动，两通道转速，其余通道为预留缓存变量，支持随时扩展通道。
[0007]所述泥浆栗的振动和转速信号包括在工作中产生的振动速度、振动冲击和转速频率，监测系统通过传感器、拾振器实时采集泥浆栗重点部位工作时的各变化数据，并将这些数据传递给中控室中的监测服务器，中控室中的显示器上实时显示相关监测信号数值，并在存储器内存储。
[0008]监测系统自动定时记录监测数据，并上传到监测服务器形成SQL监测数据库。
[0009]中控室监测服务器缺省每间隔I分钟自动保存一条记录，每条监测记录包括泥浆栗振动测点的振动原始波形、频谱。
[0010]中控室通过软件模块进行监测数据的处理；
[0011 ]软件模块包括:波形参数模块:峰值、平均值、有效值、峰值指标、波形指标、脉冲指标、裕度指标、峭度指标；
[0012]频率成分模块:各种故障特征频率倍频成分按峰值大小排列，快速查找所有主要振动源，即异常振动的部位和原因；
[0013]监测数据处理模块:根据故障种类按需要调整采集参数，采集参数包括通道数、分析频率、采样点数、低通设置、低通拐点、高通设置、抗混设置、包络设置、触发方式；
[0014]分析功能模块:时域分析、频域分析、相关分析、概率分析、小波分析、趋势分析、相位分析、时间三维、转速三维、轴心轨迹、伯德图、奈奎斯特图。
[0015]本发明的有益效果是:泥浆栗远程在线监测系统实现了I)泥浆栗设备状态受控和预知维修，延长检修间隔，为合理降低检修费用提供技术支撑;2)泥浆栗设备运行可靠安全，减少人员点检带来的安全风险;3)对点检人员素质和积极性的依赖大大降低;4)泥浆栗在线状态监测与设备管理系统的结合推动设备管理真正升级，提升设备管理效率。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的泥浆栗远程在线监测系统总体构成框图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0018]如图1所示，本发明的泥浆栗远程在线监测系统，被测泥浆栗I状态信号通过信号线缆传入采集装置3;经过采集装置中的数采器4、交换机5、光电转化器6的处理，最终输出的光信号通过光纤传送到中控室8，经过光电转化器或光电交换机转换，通过网线接入局域网，监测中心9通过访问局域网或互联网获得泥浆栗I运行情况，进行技术支持。
[0019]单台泥浆栗I采用12个振动测点、I个转速测点，通过传感器采集的振动和转速信号，通过modbus-tcp协议模块接入数采器4，从数采器4输出的数据信号，经过交换机5后再接入光电转化器6，转换成光信号后进入光纤环网。
[0020]每台泥浆栗I配置3台AIC9000数采器4，每个数采器均为十二通道，其中四通道振动，两通道转速，其余通道为预留缓存变量，支持随时扩展通道。
[0021]所述泥浆栗的振动和转速信号包括在工作中产生的振动速度、振动冲击和转速频率，监测系统通过传感器、拾振器实时采集泥浆栗重点部位工作时的各变化数据，并将这些数据传递给中控室8中的监测服务器，中控室中的显示器上实时显示相关监测信号数值，并在存储器内存储。
[0022]监测系统自动定时记录监测数据，并上传到监测服务器形成SQL监测数据库。
[0023]中控室8监测服务器缺省每间隔I分钟自动保存一条记录，每条监测记录包括泥浆栗振动测点的振动原始波形、频谱。
[0024]中控室8通过软件模块进行监测数据的处理；
[0025]软件模块包括:波形参数模块:峰值、平均值、有效值、峰值指标、波形指标、脉冲指标、裕度指标、峭度指标；
[0026]频率成分模块:各种故障特征频率倍频成分按峰值大小排列，快速查找所有主要振动源，即异常振动的部位和原因；
[0027]监测数据处理模块:根据故障种类按需要调整采集参数，采集参数包括通道数、分析频率、采样点数、低通设置、低通拐点、高通设置、抗混设置、包络设置、触发方式；
[0028]分析功能模块:时域分析、频域分析、相关分析、概率分析、小波分析、趋势分析、相位分析、时间三维、转速三维、轴心轨迹、伯德图、奈奎斯特图。
[0029]本发明利用信息化技术，对泥浆栗机组安装在线监测系统，将作业现场传感器的原始信号和实时数据远程传输至基地服务器，通过基地服务器、基地监控终端实现作业现场传感器调校、数据采集、监控以及通过辅助诊断功能和专家诊断实现对泥浆栗设备状态的精确判断，经多种网络平台发布数据，实现数据共享，方便各级技术人员更好的掌握勘探现场动态，指导现场设备维护与检修。
[0030]泥浆栗远程在线监测系统实施过程中软硬件应用效果良好，系统整体在环境上经受住了雨雪、大雾天气的考验，抗雷击、抗干扰、故障率低的优越性得到很好的展现。在现场数据采集、远程发送、基地接收、远程终端、远程控制等方面性能稳定，泥浆栗远程在线监测系统各项资料完整准确，各种参数合理有效。
[0031 ]下面结合具体实施例进行详细说明:
[0032]1、现场采集
[0033]本实施方案中单台泥浆栗采用12个振动测点、I个转速测点。传感器采集的振动和转速信号通过modbus-tcp协议模块接入AIC9600数采器，从数采器输出的数据信号，经过TP-LINK转换后接入光电转化器6。三台泥浆栗配置9台AIC9000数采器，每个数采器均为十二通道，其中四通道振动，两通道转速，其余通道为预留缓存变量，支持随时扩展通道。
[0034]2、系统通讯
[0035]采用AIC9600系统光纤传输方案:如图1所示，被测泥浆栗I状态信号通过信号线缆2传入采集装置3;经过采集装置中的数采器4、交换机5、光电转化器6的处理，最终输出光信号;通过光纤传送到中控室8，再次利用光电转化器或光电交换机转换;用网线接入局域网，监测中心9可以通过访问局域网或互联网来了解设备运行情况或进行技术支持。
[0036]3、数据存储
[0037]监测系统可自动定时记录监测数据，并上传监测服务器形成SQL监测数据库。系统缺省每间隔I分钟自动保存一条记录，需要