振动异常诊断方法及装置、压裂设备与流程

本发明涉及故障诊断，尤其涉及一种振动异常诊断方法及装置、压裂设备。

背景技术：

1、压裂设备是一种常见的作业机械，主要用于油、气以及水井等的压裂作业，随着人们日常生活对于石油以及天然气等能源的需求提高，压裂设备的应用也越来越广泛，与此同时压裂设备的故障对于压裂设备带来的影响也日渐增大。

2、由于压裂设备的施工工况可能比较恶劣以及复杂，这种情况下，很有可能导致压裂设备内部出现零部件的开裂或断裂等类型的损坏，这种情况下会导致压裂设备出现振动异常的故障，但是由于压裂设备的结构及其复杂，当出现振动异常的故障时，操作人员往往无法得知发生振动异常的具体位置，需要由操作人员对压裂设备的零部件进行逐一排查，影响了压裂设备的作业效率。

技术实现思路

1、本发明提供一种振动异常诊断方法及装置、压裂设备，用以解决现有技术中，当压裂设备出现振动异常的故障时，操作人员往往无法得知发生振动异常的具体位置，需要由操作人员对压裂设备的零部件进行逐一排查，影响了压裂设备的作业效率的缺陷，可以对压裂设备发生振动异常的具体位置进行精确定位，可以提高压裂设备的作业效率。

2、本发明提供一种振动异常诊断方法，包括：

3、采集压裂泵的振动数据，压裂泵的振动数据包括在压裂泵的一个运行周期内压裂泵中每个柱塞的振动数据；

4、若压裂泵中的目标柱塞的振动数据的标准差大于或者等于第一标准差阈值，且压裂泵的振动数据在频域上1倍频与n倍频的幅值比大于或者等于第一幅值比阈值，确定目标柱塞振动异常；其中，n的取值与压裂泵中柱塞的数量相同。

5、根据本发明提供的振动异常诊断方法，柱塞包括进口阀和出口阀，柱塞的振动数据包括进口阀的振动数据和出口阀的振动数据；确定目标柱塞振动异常后，还包括：

6、若进口阀的振动数据的标准差大于或者等于进口阀标准差阈值，且压裂泵的振动数据在频域上1倍频与2n倍频的幅值比大于或者等于进口阀幅值比阈值，确定目标柱塞的进口阀振动异常；

7、和/或，若出口阀的振动数据的标准差大于或者等于出口阀标准差阈值，且压裂泵的振动数据在频域上1倍频与2n倍频的幅值比大于或者等于出口阀幅值比阈值，确定目标柱塞的出口阀振动异常。

8、根据本发明提供的振动异常诊断方法，采集压裂泵的振动数据后，还包括：

9、若目标柱塞的振动数据的标准差大于或者等于第二标准差阈值且小于第一标准差阈值，且压裂泵的振动数据在频域上1倍频与n倍频的幅值比大于或者等于第二幅值比阈值且小于第一幅值比阈值，进行目标柱塞的振动异常预警；

10、其中，第二标准差阈值小于第一标准差阈值，第二幅值比阈值小于第一幅值比阈值。

11、根据本发明提供的振动异常诊断方法，还包括：

12、在压裂设备的当前档位大于或者等于设定档位时，采集压裂设备的传动箱的振动数据，传动箱的振动数据为传动箱在一个运行周期内的振动数据；

13、若传动箱的振动数据的标准差大于或者等于当前档位对应的第三标准差阈值，且传动箱的振动数据在频域上1倍频与n倍频的幅值比大于或者等于第三幅值比阈值，确定传动箱振动异常。

14、根据本发明提供的振动异常诊断方法，采集压裂设备的传动箱的振动数据后，还包括：

15、若传动箱的振动数据的标准差大于或者等于第四标准差阈值且小于第三标准差阈值，且传动箱的振动数据在频域上1倍频与n倍频的幅值比大于或者等于第四幅值比阈值且小于第三幅值比阈值，进行传动箱的振动异常预警；

16、其中，第四标准差阈值小于第三标准差阈值，第四幅值比阈值小于第三幅值比阈值。

17、根据本发明提供的振动异常诊断方法，还包括：

18、在压裂设备的发动机的当前转速大于或者等于设定转速时，采集压裂设备的发动机的振动数据；

19、若发动机的振动数据的标准差大于或者等于当前转速对应的第五标准差阈值，确定发动机振动异常。

20、根据本发明提供的振动异常诊断方法，采集压裂设备的发动机的振动数据后，还包括：

21、若发动机的振动数据的标准差大于或者等于第六标准差阈值且小于第五标准差阈值，进行发动机的振动异常预警；

22、其中，第六标准差阈值小于第五标准差阈值。

23、根据本发明提供的振动异常诊断方法，若发动机的振动数据的标准差大于或者等于当前转速对应的第五标准差阈值，确定发动机振动异常，包括：

24、确定发动机的当前转速对应的转速区间；

25、基于当前转速对应的转速区间，确定第五标准差阈值；

26、若发动机的振动数据的标准差大于或者等于第五标准差阈值，确定发动机振动异常。

27、本发明还提供一种振动异常诊断装置，包括：

28、采集模块，用于采集压裂泵的振动数据，压裂泵的振动数据包括在压裂泵的一个运行周期内压裂泵中每个柱塞的振动数据；

29、诊断模块，用于若压裂泵中的目标柱塞的振动数据的标准差大于或者等于第一标准差阈值，且压裂泵的振动数据在频域上1倍频与n倍频的幅值比大于或者等于第一幅值比阈值，确定目标柱塞振动异常；其中，n的取值与压裂泵中柱塞的数量相同。

30、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述任一种振动异常诊断方法。

31、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种振动异常诊断方法。

32、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种振动异常诊断方法。

33、本发明还提供一种压裂设备，包括如上述振动异常诊断装置。

34、本发明提供的振动异常诊断方法中，采集压裂泵在一个运行周期内的振动数据，若压裂泵中存在至少一个目标柱塞的振动数据的标准差大于或者等于第一标准差阈值，该目标柱塞可能存在振动异常，并通过结合压裂泵的振动数据的幅值比，若是压裂泵的振动数据在频域上1倍频与n倍频的幅值比大于或者等于第一幅值比阈值，则可以确定压裂泵振动异常，并且可以精准的定位振动异常的目标柱塞，如此，在对压裂设备发生振动异常的目标柱塞进行精准定位后，可以帮助操作人员对其进行处理，可以提高压裂设备的作业效率。

技术特征：

1.一种振动异常诊断方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的振动异常诊断方法，其特征在于，所述柱塞包括进口阀和出口阀，所述柱塞的振动数据包括所述进口阀的振动数据和所述出口阀的振动数据；

3.根据权利要求1所述的振动异常诊断方法，其特征在于，所述采集压裂泵的振动数据后，还包括：

4.根据权利要求1所述的振动异常诊断方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的振动异常诊断方法，其特征在于，所述采集所述压裂设备的传动箱的振动数据后，还包括：

6.根据权利要求1所述的振动异常诊断方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的振动异常诊断方法，其特征在于，所述采集所述压裂设备的发动机的振动数据后，还包括：

8.一种振动异常诊断装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述振动异常诊断方法。

10.一种压裂设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的振动异常诊断装置。

技术总结
本发明涉及故障诊断技术领域，提供一种振动异常诊断方法及装置、压裂设备，振动异常诊断方法包括采集压裂泵的振动数据，压裂泵的振动数据包括在压裂泵的一个运行周期内压裂泵中每个柱塞的振动数据；若压裂泵中的目标柱塞的振动数据的标准差大于或者等于第一标准差阈值，且压裂泵的振动数据在频域上1倍频与N倍频的幅值比大于或者等于第一幅值比阈值，确定目标柱塞振动异常；用以解决现有技术中当压裂设备出现振动异常的故障时，操作人员往往无法得知发生振动异常的具体位置的缺陷，可以对压裂设备发生振动异常的具体位置进行精确定位，可以提高压裂设备的作业效率。

技术研发人员：林晶伟,马会明,吴辉
受保护的技术使用者：三一石油智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13