CN102385333A - 一种石油仪器故障诊断装置及诊断方法 - Google Patents

一种石油仪器故障诊断装置及诊断方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102385333A
CN102385333A CN2011102184010A CN201110218401A CN102385333A CN 102385333 A CN102385333 A CN 102385333A CN 2011102184010 A CN2011102184010 A CN 2011102184010A CN 201110218401 A CN201110218401 A CN 201110218401A CN 102385333 A CN102385333 A CN 102385333A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fault
tree
diagnosis
information
card
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011102184010A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102385333B (zh
Inventor
贾恵芹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xi'an Ya Cheng electronic equipment Science and Technology Ltd.
Original Assignee
Xian Shiyou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Shiyou University filed Critical Xian Shiyou University
Priority to CN 201110218401 priority Critical patent/CN102385333B/zh
Publication of CN102385333A publication Critical patent/CN102385333A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102385333B publication Critical patent/CN102385333B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)

Abstract

一种石油仪器故障诊断装置及诊断方法，包括一便携式计算机，便携式计算机设置有三个接口与信号转接盒相连，信号转接盒与被测设备相连，检测时针对具体的故障现象采用故障字典的方式给出故障方法的解释；同时根据经验知识自动生成故障树，以快速地定位故障，并给出解决办法，本发明具有运行稳定，操作方便，功能齐备的特点，不仅可应用于现有的石油仪器的故障诊断中，还可应用于其他行业仪器设备的在线监测与故障诊断过程中。

Description

一种石油仪器故障诊断装置及诊断方法
技术领域
本发明涉及石油仪器的故障诊断，特别涉及基于虚拟仪器便携式的一种石油仪器故障诊断装置及诊断方法。
背景技术
目前在油田现场，对油田使用的各种仪器如钻井仪器、测井仪器如果在现场使用过程中出现重大故障，多是返回生产单位或者仪器生产厂家的专家奔赴现场进去维修，而仪器维修人员必须经过长时间的培训才能很快地对仪器进行维修。
专利号为200910154932.0、名称为“应用于石油化工生产装置的便携式故障诊断仪”的专利，公开了一种便携式故障诊断仪器，但是这种仪器主要实现对模拟信号的诊断，同时该专利未能利用现代故障诊断理论来实现故障的实时诊断与定位，只是通过一种统计的方法，即如果采集的信号值超过设定值则进行报警处理。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种石油仪器故障诊断装置及诊断方法，具有运行稳定，操作方便，功能齐备的特点，不仅可应用于现有的石油仪器的故障诊断中，还可应用于其他行业仪器设备的在线监测与故障诊断过程中。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种石油仪器故障诊断装置，包括一便携式计算机1，便携式计算机1设置有示波器卡接口2，万用表卡接口3和数字信号采集卡接口4，示波器卡接口2，万用表卡接口3和数字信号采集卡接口4的输入端与相对应的信号转接盒5的输出端一一相连通，信号转接盒5信号输入端与被测设备6的信号输出端相连。
一种石油仪器故障诊断方法，包括以下步骤：
步骤一、将被测设备6中需要诊断的信号根据其输入信号的范围和大小通过信号转接盒5接入到便携式计算机1的示波器卡接口2，万用表卡接口3和数字信号采集卡接口4，示波器卡接口2采集检测点的时域波形；万用表卡接口3采集检测点的电压值；数字信号采集卡接口4获取基于不同总线的被测设备6的数字波形或者仿真总线的时序波形；
步骤二、在计算机内安装故障诊断软件，故障诊断软件用了两种故障诊断的方法，即故障字典诊断法和故障树诊断法；
故障字典诊断法是通过设计石油仪器故障信息数据库，把专家的先验知识存储起来，以方便仪器维修新手进行学习，该库具备故障信息的编辑、添加或者删除功能，设计好的故障信息库，用户可根据对故障现象的描述，然后采用模糊匹配方式搜索故障相关信息，包括故障解决办法以及故障位置，实现故障诊断；
故障树诊断法是故障树是由若干层数的节点构成，生成一棵树的算法就是从根节点即第一层开始，一层一层将树表示出来，并将各层之间的故障节点按照父子的关系连接起来，故障节点之间的逻辑关系在数据库中通过两个属性列区别：父节点信息和所在树的层数，有了这两个属性列就可以根据数据库的信息生成一棵故障树；
步骤三、诊断；
选择故障字典诊断模式时，根据石油仪器型号及输入故障的关键字信息对数据库中的故障信息进行分类查询，以达到查找匹配的故障信息，从而可得到故障的原因及解决方法；
选择故障树诊断模式时，根据石油仪器型号中某个子系统的各个故障之间的关系而确定的排查故障顺序的树，故障树中的节点关系信息在故障录入中已经建立，这里将整个关系树重新建立，然后根据故障节点对应的检测点信息判断是否为故障状态；
步骤四、通过在便携式计算机1的数据库管理模块可进行数据库的导入和导出功能，导出故障诊断结果，保存或打印。
所述的步骤四中生成故障树的基本步骤如下：
一、把故障节点信息录入数据库，经过信息选择确定了一棵故障树后，找到这棵树的根节点，也即顶事件，即故障节点所在树的层数0。
二、按照故障树的信息找出所有树层数为1的故障节点并进行绘制，然后根据上层故障节点信息找到其对应的下层故障子节点进行标记，根据标记进行逻辑关系连线。
以此类推，一层一层的将故障点信息从数据库中查询出，并利用这些信息重绘生成故障树。
本发明针对具体的故障现象采用故障字典的方式给出故障方法的解释；同时也可根据经验知识自动生成故障树，以快速地定位故障，并给出解决办法。
本发明的特点在于：可实时监控石油仪器的故障信号，同时可以根据该信号所在元件的故障树，实现故障的实时定位与故障维护；而对现场的仪器维修人员来说，还提供了一种根据故障现象获取故障位置和故障解决办法的方法，那就是故障字典法。
附图说明
图1是系统的硬件结构组成示意图。
图2是故障诊断软件的基本组成。
图3是故障树的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理进行详细叙述。
参照图1，一种石油仪器故障诊断装置，包括一便携式计算机1，便携式计算机1可连接三种卡，所以便携式计算机1设置有示波器卡接口2，万用表卡接口3和数字信号采集卡接口4，这三种卡都是基于USB接口设计的，示波器卡接口2，万用表卡接口3和数字信号采集卡接口4的输入端与相对应的信号转接盒5的输出端一一相连通，信号转接盒5信号输入端与被测设备6的信号输出端相连。示波器卡接口2用于采集检测点的时域波形；万用表卡接口3用于采集检测点的电压值，数字信号采集卡接口4用于获取基于不同总线的被测设备6的各种数字波形，或者仿真总线的时序波形。
一种石油仪器故障诊断方法，包括以下步骤：
步骤一、将被测设备6中需要诊断的信号根据其输入信号的范围和大小通过信号转接盒5接入到便携式计算机1的示波器卡接口2，万用表卡接口3和数字信号采集卡接口4，示波器卡接口2采集检测点的时域波形；万用表卡接口3采集检测点的电压值；数字信号采集卡接口4获取基于不同总线的被测设备6的各种数字波形或者仿真总线的时序波形；
步骤二、在计算机内安装故障诊断软件，故障诊断软件用了两种故障诊断的方法，即故障字典诊断法和故障树诊断法；
故障字典诊断法是通过设计石油仪器故障信息数据库，把专家的先验知识存储起来，以方便仪器维修新手进行学习。该库应具备故障信息的编辑、添加或者删除功能，设计好的故障信息库，用户可根据对故障现象的描述，然后采用模糊匹配方式搜索故障相关信息，包括故障解决办法以及故障位置，实现故障诊断；
故障树诊断法的故障树是由若干层数的节点构成，生成一棵树的算法就是从根节点即第一层开始，一层一层将树表示出来，并将各层之间的故障节点按照父子的关系连接起来，故障节点之间的逻辑关系在数据库中通过两个属性列区别：父节点信息和所在树的层数，有了这两个属性列就可以根据数据库的信息生成一棵故障树；
步骤三、诊断；
选择故障字典诊断模式时，石油仪器型号及输入故障的关键字信息对数据库中的故障信息进行分类查询，以达到查找匹配的故障信息，从而可得到出故障的原因及解决方法；
选择故障树诊断模式时，根据石油仪器型号中某个子系统的各个故障之间的关系而确定的排查故障顺序的树，故障树中的节点关系信息在故障录入中已经建立，这里将整个关系树重新建立，然后根据故障节点对应的检测点信息判断是否为故障状态；
步骤四、通过在便携式计算机1的数据库管理模块可进行数据库的导入和导出功能，导出故障诊断结果，保存或打印。
所述的步骤四中生成故障树的基本步骤如下，参照图3：
一、把故障节点信息录入数据库，经过信息选择确定了一棵故障树后，找到这棵树的根节点，也即顶事件，即故障节点所在树的层数0；
二、按照故障树的信息找出所有树层数为1的故障节点并进行绘制，然后根据上层故障节点信息找到其对应的下层故障子节点进行标记，根据标记进行逻辑关系连线；
以此类推，一层一层的将故障点信息从数据库中查询出，并利用这些信息重绘生成故障树。
在软件实现时，故障诊断软件主要是在图形化软件开发平台下实现如图2所示的功能单元模块，主要包括系统管理、信息管理、故障诊断块、故障训练、故障统计、故障字典诊断、远程仪器控制。其中系统管理、信息管理、故障训练、故障统计主要采用数据库技术结合LabVIEW软件来实现，故障诊断是此软件也是本发明的核心，主要实现对石油仪器的本地故障诊断功能。在本系统的中采用了两种故障诊断的方法：故障字典诊断法和故障树诊断法。在故障诊断模块中，故障树的动态生成很重要。

Claims (3)

1.一种石油仪器故障诊断装置，包括一便携式计算机(1)，其特征在于，便携式计算机(1)设置有示波器卡接口(2)，万用表卡接口(3)和数字信号采集卡接口(4)，示波器卡接口(2)，万用表卡接口(3)和数字信号采集卡接口(4)的输入端与相对应的信号转接盒(5)的输出端一一相连通，信号转接盒(5)信号输入端与被测设备(6)的信号输出端相连。
2.一种石油仪器故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将被测设备(6)中需要诊断的信号根据其输入信号的范围和大小通过信号转接盒(5)接入到便携式计算机(1)的示波器卡接口(2)，万用表卡接口(3)和数字信号采集卡接口(4)，示波器卡接口(2)采集检测点的时域波形；万用表卡接口(3)采集检测点的电压值；数字信号采集卡接口(4)获取基于不同总线的被测设备(6)的各种数字波形或者仿真总线的时序波形；
步骤二、在计算机内安装故障诊断软件，故障诊断软件用了两种故障诊断的方法，即故障字典诊断法和故障树诊断法：
故障字典诊断法是通过设计石油仪器故障信息数据库，把专家的先验知识存储起来，以方便仪器维修新手进行学习，该库具备故障信息的编辑、添加或者删除功能，设计好的故障信息库，用户可根据对故障现象的描述，然后采用模糊匹配方式搜索故障相关信息，包括故障解决办法以及故障位置，实现故障诊断；
故障树诊断法的故障树是由若干层数的节点构成，生成一棵树的算法就是从根节点即第一层开始，一层一层将树表示出来，并将各层之间的故障节点按照父子的关系连接起来，故障节点之间的逻辑关系在数据库中通过两个属性列区别：父节点信息和所在树的层数，有了这两个属性列就可以根据数据库的信息生成一棵故障树；
步骤三、诊断：
选择故障字典诊断模式时，根据石油仪器型号及输入故障的关键字信息对数据库中的故障信息进行分类查询，以达到查找匹配的故障信息，从而可得到出故障的原因及解决方法；
选择故障树诊断模式时，根据石油仪器型号中某个子系统的各个故障之间的关系而确定的排查故障顺序的树，故障树中的节点关系信息在故障录入中已经建立，这里将整个关系树重新建立，然后根据故障节点对应的检测点信息判断是否为故障状态；
步骤四、在便携式计算机(1)的数据库管理模块可进行数据库的导入和导出功能，导出故障诊断结果，保存或打印。
3.根据权利要求2所述的一种石油仪器故障诊断方法，其特征在于，所述的步骤四中生成故障树的基本步骤如下：
一、把故障节点信息录入数据库，经过信息选择确定了一棵故障树后，找到这棵树的根节点，也即顶事件，即故障节点所在树的层数0；
二、按照故障树的信息找出所有树层数为1的故障节点并进行绘制，然后根据上层故障节点信息找到其对应的下层故障子节点进行标记，根据标记进行逻辑关系连线；
以此类推，一层一层的将故障点信息从数据库中查询出，并利用这些信息重绘生成故障树。
CN 201110218401 2011-08-01 2011-08-01 一种石油仪器故障诊断方法 Active CN102385333B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110218401 CN102385333B (zh) 2011-08-01 2011-08-01 一种石油仪器故障诊断方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110218401 CN102385333B (zh) 2011-08-01 2011-08-01 一种石油仪器故障诊断方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102385333A true CN102385333A (zh) 2012-03-21
CN102385333B CN102385333B (zh) 2013-07-31

Family

ID=45824828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110218401 Active CN102385333B (zh) 2011-08-01 2011-08-01 一种石油仪器故障诊断方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102385333B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104463708A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电力设备缺陷快速定级方法
CN104627385A (zh) * 2014-12-01 2015-05-20 中国民航大学 一种过程可视化决策诊断系统及其推理控制方法
CN107272646A (zh) * 2017-06-30 2017-10-20 南京理工大学 基于专家系统的压力机故障诊断系统
CN109213773A (zh) * 2017-07-06 2019-01-15 阿里巴巴集团控股有限公司 一种在线故障的诊断方法、装置及电子设备
CN111596230A (zh) * 2020-06-11 2020-08-28 贵州中烟工业有限责任公司 一种电气故障排查模型的建立方法
CN111723951A (zh) * 2020-06-11 2020-09-29 贵州中烟工业有限责任公司 一种电气故障的排查方法
CN116542655A (zh) * 2023-07-04 2023-08-04 北京智盟信通科技有限公司 基于事件树的变电设备故障机理推演方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19937515A1 (de) * 1999-08-09 2001-02-22 Abb Patent Gmbh Verfahren und Anordnung zur selektiven Aufzeichnung von Meldungen
CN1796987A (zh) * 2004-12-29 2006-07-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光学检测装置和检测方法
CN101520662A (zh) * 2009-02-18 2009-09-02 嘉兴学院 流程工业分布式设备故障诊断系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19937515A1 (de) * 1999-08-09 2001-02-22 Abb Patent Gmbh Verfahren und Anordnung zur selektiven Aufzeichnung von Meldungen
CN1796987A (zh) * 2004-12-29 2006-07-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光学检测装置和检测方法
CN101520662A (zh) * 2009-02-18 2009-09-02 嘉兴学院 流程工业分布式设备故障诊断系统

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104627385A (zh) * 2014-12-01 2015-05-20 中国民航大学 一种过程可视化决策诊断系统及其推理控制方法
CN104463708A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电力设备缺陷快速定级方法
CN107272646A (zh) * 2017-06-30 2017-10-20 南京理工大学 基于专家系统的压力机故障诊断系统
CN107272646B (zh) * 2017-06-30 2020-04-21 南京理工大学 基于专家系统的压力机故障诊断系统
CN109213773A (zh) * 2017-07-06 2019-01-15 阿里巴巴集团控股有限公司 一种在线故障的诊断方法、装置及电子设备
CN109213773B (zh) * 2017-07-06 2023-02-10 阿里巴巴集团控股有限公司 一种在线故障的诊断方法、装置及电子设备
CN111596230A (zh) * 2020-06-11 2020-08-28 贵州中烟工业有限责任公司 一种电气故障排查模型的建立方法
CN111723951A (zh) * 2020-06-11 2020-09-29 贵州中烟工业有限责任公司 一种电气故障的排查方法
CN111596230B (zh) * 2020-06-11 2022-07-15 贵州中烟工业有限责任公司 一种电气故障排查模型的建立方法
CN111723951B (zh) * 2020-06-11 2024-04-26 贵州中烟工业有限责任公司 一种电气故障的排查方法
CN116542655A (zh) * 2023-07-04 2023-08-04 北京智盟信通科技有限公司 基于事件树的变电设备故障机理推演方法
CN116542655B (zh) * 2023-07-04 2023-11-03 北京智盟信通科技有限公司 基于事件树的变电设备故障机理推演方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102385333B (zh) 2013-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102385333B (zh) 一种石油仪器故障诊断方法
CN106844775B (zh) 航天器故障快速检测系统
CN108255649B (zh) 一种基于建模仿真协同分析的诊断策略设计方法
CN104454785B (zh) 一种工程机械液压缸故障诊断系统及与之适用的故障样本信号采集方法
CN112596495A (zh) 一种基于知识图谱的工业设备故障诊断方法及系统
CN111639467A (zh) 一种基于长短期记忆网络的航空发动机寿命预测方法
CN105044499A (zh) 一种电力系统设备变压器状态的检测方法
CN107437113A (zh) 一种配电主设备带电检测判据知识库系统及其实现方法
CN102998996A (zh) 一种飞机机载实时故障诊断方法
CN102034344B (zh) 光电隔离型超量通道电压信号在线检测诊断装置及其方法
CN109449928B (zh) 一种变电站一次设备故障判断与处理决策系统及其方法
CN110765639A (zh) 一种电气仿真建模方法、装置及可读存储介质
CN108872852A (zh) 一种风力发电机故障诊断系统及方法
CN106407112A (zh) 基于Selenium和TestNG的自动化测试方法
CN111722969B (zh) Leu整机自动化测试系统
CN101902368A (zh) 模拟批量瘦客户机操作的web性能测试方法及其测试系统
CN104424064A (zh) 诊断测试方法、诊断装置及诊断系统
CN113536658B (zh) 基于stm32嵌入式处理器的机电设备轻量化故障诊断方法
CN104765024A (zh) 一种机载雷达干扰自动检测系统
CN106155889A (zh) 一种炸药生产监控系统的测评方法
CN105787205B (zh) 基于fmea的故障模式影响关系图示方法和系统
CN202453694U (zh) 一种石油仪器故障诊断装置
CN115221252A (zh) 一种避雷器老化试验数据库的建立方法、设备及存储介质
CN113068449B (zh) 一种苏系飞机光电雷达通用检测设备
Liu et al. The testability modeling and model conversion technology based on multi-signal flow graph

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150924

Address after: 32, 1, 8, second, Jin Dynasty, Kam 10814 Road, Kam Yip Road, Xi'an hi tech Development Zone

Patentee after: Xi'an Ya Cheng electronic equipment Science and Technology Ltd.

Address before: Two East Road 710065 Shaanxi electronic city of Xi'an province No. 18

Patentee before: Xian Petroleum Univ.