CN113420589A - 开采机械运行稳定等级解析系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开采机械运行稳定等级解析系统，包括：石油开采结构，包括游梁、驴头、仪表箱、悬绳器和垂直支架，所述游梁的底部靠近驴头的位置固定在所述垂直支架的顶端，所述垂直支架的另一端固定在地面上，所述驴头设置在所述游梁的右侧，所述悬绳器挂置于所述驴头上，所述仪表箱设置在所述垂直支架的架体上；稳定判断设备，用于在时间轴上计算数个录影时间点中每相邻两个录影时间点的时间间隔以获得多个时间间隔，基于所述多个时间间隔的均方差数值确定对应的运行稳定等级。通过本发明，能够对石油开采机械中驴头分时位置的布局状态进行智能化解析，实现对石油开采机械运行稳定程度的现场解析。

Description

开采机械运行稳定等级解析系统

技术领域

本发明涉及开采机械领域，尤其涉及一种开采机械运行稳定等级解析系统。

背景技术

石油开采是指在有石油储存的地方对石油进行挖掘、提取的行为。在开采石油的过程中，油气从储层流入井底，又从井底上升到井口的驱动方式。

石油是深埋在地下的流体矿物。最初人们把自然界产生的油状液体矿物称石油，把可燃气体称天然气，把固态可燃油质矿物称沥青。随着对这些矿物研究的深入，认识到它们在组成上均属烃类化合物，在成因上互有联系,因此把它们统称为石油。1983年9月第11次世界石油大会提出，石油是包括自然界中存在的气态、液态和固态烃类化合物以及少量杂质组成的复杂混合物。所以石油开采也包括了天然气开采。

目前，石油开采机械如果运行稳定程度低下，对石油的开采效率造成不利影响，从而也能够间接反映出石油开采机械可能存在一定的运行故障。目前的稳定程度测量模式都需要采用接触式测量机制且智能化水平低下，无法提供更直观、更高效的测量结果。

发明内容

为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种开采机械运行稳定等级解析系统，能够对石油开采机械中驴头分时位置的布局状态进行智能化解析，实现对驴头处于最低位置的各个时间点之间的时间间隔均匀程度的判断，从而完成对石油开采机械运行稳定程度的现场解析。

相比较于现有技术，本发明至少具有以下两个重要发明点：

(1)基于石油开采机械中驴头分时位置的布局状态解析驴头的运行稳定等级，从而为石油开采机械的运行状态提供可靠数据；

(2)将预设时间长度内构成驴头成像区域的画面最低像素作为驴头目标的构成像素出现的各个时间点的分布均匀程度解析对应的驴头运行稳定等级，各个时间点的分布均匀程度越均匀，对应的驴头运行稳定等级越高。

根据本发明的一方面，提供了一种开采机械运行稳定等级解析系统，所述系统包括：

石油开采结构，包括游梁、驴头、仪表箱、悬绳器和垂直支架，所述游梁的底部靠近驴头的位置固定在所述垂直支架的顶端；

其中，在所述石油开采结构中，所述垂直支架的另一端固定在地面上，所述驴头设置在所述游梁的右侧。

更具体地，在所述开采机械运行稳定等级解析系统中：

在所述石油开采结构中，所述悬绳器挂置于所述驴头上，所述仪表箱设置在所述垂直支架的架体上。

更具体地，在所述开采机械运行稳定等级解析系统中，还包括：

大数据服务器，设置在所述石油开采结构的远端，用于存储所述驴头的标准几何形状；

定位录影机构，设置在所述石油开采结构的对面，以与所述游梁的延伸方向平行的镜头平面对所述石油开采结构执行连续的多帧画面录影操作，以获得多个录影时间点分别对应的多帧录影画面；

前端操作设备，设置在所述仪表箱内，与所述定位录影机构连接，用于对接收到的每一个录影时间点对应的单帧录影画面执行去除椒盐噪声的滤波处理，以获得对应的前端操作画面；

后端操作设备，设置在所述仪表箱内，与所述前端操作设备连接，用于对接收到的前端操作画面执行边缘锐化处理，以获得对应的后端操作画面；

内容辨识设备，分别与所述大数据服务器和所述后端操作设备连接，用于在所述后端操作画面中搜索与所述驴头的标准几何形状匹配的驴头成像区域；

数据叠加设备，与所述内容辨识设备连接，用于将预设时间长度内的各个录影时间点分别对应的各帧录影画面进行叠加，以获得叠加处理画面；

区域分析设备，与所述数据叠加设备连接，用于获取所述叠加处理画面中存在驴头成像区域的驴头叠加区域，将所述驴头叠加区域最底部位置的像素作为驴头叠加区域的构成像素出现在各帧录影画面中的数个录影画面作为数个目标录影画面，并获得数个目标录影画面分别对应的数个录影时间点；

稳定判断设备，与所述区域分析设备连接，用于在时间轴上计算所述数个录影时间点中每相邻两个录影时间点的时间间隔以获得多个时间间隔，基于所述多个时间间隔的均方差数值确定对应的运行稳定等级；

其中，基于所述多个时间间隔的均方差数值确定对应的运行稳定等级包括：所述多个时间间隔的均方差数值越大，确定的对应的运行稳定等级越低。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的开采机械运行稳定等级解析系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的开采机械运行稳定等级解析系统的实施方案进行详细说明。

石油在国民经济中的作用石油是重要能源，同煤相比，具有能量密度大(等重的石油燃烧热比标准煤高50％)、运输储存方便、燃烧后对大气的污染程度较小等优点。从石油中提炼的燃料油是运输工具、电站锅炉、冶金工业和建筑材料工业各种窑炉的主要燃料。以石油为原料的液化气和管道煤气是城市居民生活应用的优质燃料。飞机、坦克、舰艇、火箭以及其他航天器，也消耗大量石油燃料。因此，许多国家都把石油列为战略物资。

20世纪70年代以来，在世界能源消费的构成中，石油已超过煤而跃居首位。1979年占45％，预计到21世纪初，这种情况不会有大的改变。石油制品还广泛地用作各种机械的润滑剂。沥青是公路和建筑的重要材料。石油化工产品广泛地用于农业、轻工业、纺织工业以及医药卫生等部门，如合成纤维、塑料、合成橡胶制品，已成为人们的生活必需品。

目前，石油开采机械如果运行稳定程度低下，对石油的开采效率造成不利影响，从而也能够间接反映出石油开采机械可能存在一定的运行故障。目前的稳定程度测量模式都需要采用接触式测量机制且智能化水平低下，无法提供更直观、更高效的测量结果。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种开采机械运行稳定等级解析系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的开采机械运行稳定等级解析系统的结构示意图，所述系统包括：

石油开采结构，包括游梁、驴头、仪表箱、悬绳器和垂直支架，所述游梁的底部靠近驴头的位置固定在所述垂直支架的顶端；

如图1所示，1为游梁、2为驴头、3为垂直支架；

其中，在所述石油开采结构中，所述垂直支架的另一端固定在地面上，所述驴头设置在所述游梁的右侧。

接着，继续对本发明的开采机械运行稳定等级解析系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述开采机械运行稳定等级解析系统中：

在所述石油开采结构中，所述悬绳器挂置于所述驴头上，所述仪表箱设置在所述垂直支架的架体上。

在所述开采机械运行稳定等级解析系统中，还包括：

大数据服务器，设置在所述石油开采结构的远端，用于存储所述驴头的标准几何形状；

定位录影机构，设置在所述石油开采结构的对面，以与所述游梁的延伸方向平行的镜头平面对所述石油开采结构执行连续的多帧画面录影操作，以获得多个录影时间点分别对应的多帧录影画面；

前端操作设备，设置在所述仪表箱内，与所述定位录影机构连接，用于对接收到的每一个录影时间点对应的单帧录影画面执行去除椒盐噪声的滤波处理，以获得对应的前端操作画面；

后端操作设备，设置在所述仪表箱内，与所述前端操作设备连接，用于对接收到的前端操作画面执行边缘锐化处理，以获得对应的后端操作画面；

内容辨识设备，分别与所述大数据服务器和所述后端操作设备连接，用于在所述后端操作画面中搜索与所述驴头的标准几何形状匹配的驴头成像区域；

数据叠加设备，与所述内容辨识设备连接，用于将预设时间长度内的各个录影时间点分别对应的各帧录影画面进行叠加，以获得叠加处理画面；

区域分析设备，与所述数据叠加设备连接，用于获取所述叠加处理画面中存在驴头成像区域的驴头叠加区域，将所述驴头叠加区域最底部位置的像素作为驴头叠加区域的构成像素出现在各帧录影画面中的数个录影画面作为数个目标录影画面，并获得数个目标录影画面分别对应的数个录影时间点；

稳定判断设备，与所述区域分析设备连接，用于在时间轴上计算所述数个录影时间点中每相邻两个录影时间点的时间间隔以获得多个时间间隔，基于所述多个时间间隔的均方差数值确定对应的运行稳定等级；

其中，基于所述多个时间间隔的均方差数值确定对应的运行稳定等级包括：所述多个时间间隔的均方差数值越大，确定的对应的运行稳定等级越低。

在所述开采机械运行稳定等级解析系统中：

对接收到的每一个录影时间点对应的单帧录影画面执行去除椒盐噪声的滤波处理，以获得对应的前端操作画面包括：采用设定像素窗口的中值滤波算法对接收到的每一个录影时间点对应的单帧录影画面执行去除椒盐噪声的滤波处理，以获得对应的前端操作画面。

在所述开采机械运行稳定等级解析系统中：

采用设定像素窗口的中值滤波算法对接收到的每一个录影时间点对应的单帧录影画面执行去除椒盐噪声的滤波处理，以获得对应的前端操作画面包括：所述单帧录影画面中椒盐噪声的分布密度越不均匀，采用的设定像素窗口越大。

在所述开采机械运行稳定等级解析系统中：

所述前端操作设备包括分布检测子设备、滤波执行子设备、画面输入子设备和画面输出子设备，

其中，所述画面输入子设备与所述定位录影机构连接，用于接收每一个录影时间点对应的单帧录影画面。

在所述开采机械运行稳定等级解析系统中：

所述分布检测子设备与所述画面输入子设备连接，用于检测所述单帧录影画面中的各个椒盐噪声，并基于所述单帧录影画面中的各个椒盐噪声的分布位置对所述单帧录影画面中椒盐噪声的分布密度进行计算。

在所述开采机械运行稳定等级解析系统中：

所述滤波执行子设备与所述分布检测子设备连接，用于基于计算获得的分布密度选择设定像素窗口的尺寸，并采用完成尺寸选择的设定像素窗口对所述单帧录影画面执行去除椒盐噪声的滤波处理，以获得对应的前端操作画面；

其中，所述画面输出子设备与所述滤波执行子设备连接，用于输出所述前端操作画面。

在所述开采机械运行稳定等级解析系统中：

所述驴头的标准几何形状为预先面对单个驴头拍摄的仅包括单个驴头的成像画面；

其中，预先面对单个驴头拍摄的仅包括单个驴头的成像画面包括多个成像画面，分别对应面对单个驴头的多个不同拍摄视角。

另外，在所述开采机械运行稳定等级解析系统中，所述滤波执行子设备设计的图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。因此需要根据噪声分布特点选择合适的滤波机制实现图像滤波处理，保证处理后的图像内容的质量。

采用本发明的开采机械运行稳定等级解析系统，针对现有技术中石油开采机械运行稳定程度的判断需要接触式测量机制且智能化水平低下的技术问题，通过对石油开采机械中驴头分时位置的布局状态进行智能化解析，实现对石油开采机械运行稳定程度的现场解析。

虽然对本发明通过实例的方式进行了全面的叙述，但应该理解的是，各种变化和修改对于本技术领域熟练的人员是显而易见的。因此，除非另行指出变化和修改脱离了本发明的范围，这样的变化和修改都应该被认为包括在本发明的范围之中。

Claims (9)

1.一种开采机械运行稳定等级解析系统，其特征在于，所述系统包括：

石油开采结构，包括游梁、驴头、仪表箱、悬绳器和垂直支架，所述游梁的底部靠近驴头的位置固定在所述垂直支架的顶端；

其中，在所述石油开采结构中，所述垂直支架的另一端固定在地面上，所述驴头设置在所述游梁的右侧。

2.如权利要求1所述的开采机械运行稳定等级解析系统，其特征在于：

在所述石油开采结构中，所述悬绳器挂置于所述驴头上，所述仪表箱设置在所述垂直支架的架体上。

3.如权利要求2所述的开采机械运行稳定等级解析系统，其特征在于，所述系统还包括：

大数据服务器，设置在所述石油开采结构的远端，用于存储所述驴头的标准几何形状；

定位录影机构，设置在所述石油开采结构的对面，以与所述游梁的延伸方向平行的镜头平面对所述石油开采结构执行连续的多帧画面录影操作，以获得多个录影时间点分别对应的多帧录影画面；

前端操作设备，设置在所述仪表箱内，与所述定位录影机构连接，用于对接收到的每一个录影时间点对应的单帧录影画面执行去除椒盐噪声的滤波处理，以获得对应的前端操作画面；

后端操作设备，设置在所述仪表箱内，与所述前端操作设备连接，用于对接收到的前端操作画面执行边缘锐化处理，以获得对应的后端操作画面；

内容辨识设备，分别与所述大数据服务器和所述后端操作设备连接，用于在所述后端操作画面中搜索与所述驴头的标准几何形状匹配的驴头成像区域；

数据叠加设备，与所述内容辨识设备连接，用于将预设时间长度内的各个录影时间点分别对应的各帧录影画面进行叠加，以获得叠加处理画面；

区域分析设备，与所述数据叠加设备连接，用于获取所述叠加处理画面中存在驴头成像区域的驴头叠加区域，将所述驴头叠加区域最底部位置的像素作为驴头叠加区域的构成像素出现在各帧录影画面中的数个录影画面作为数个目标录影画面，并获得数个目标录影画面分别对应的数个录影时间点；

稳定判断设备，与所述区域分析设备连接，用于在时间轴上计算所述数个录影时间点中每相邻两个录影时间点的时间间隔以获得多个时间间隔，基于所述多个时间间隔的均方差数值确定对应的运行稳定等级；

其中，基于所述多个时间间隔的均方差数值确定对应的运行稳定等级包括：所述多个时间间隔的均方差数值越大，确定的对应的运行稳定等级越低。

4.如权利要求3所述的开采机械运行稳定等级解析系统，其特征在于：

对接收到的每一个录影时间点对应的单帧录影画面执行去除椒盐噪声的滤波处理，以获得对应的前端操作画面包括：采用设定像素窗口的中值滤波算法对接收到的每一个录影时间点对应的单帧录影画面执行去除椒盐噪声的滤波处理，以获得对应的前端操作画面。

5.如权利要求4所述的开采机械运行稳定等级解析系统，其特征在于：

采用设定像素窗口的中值滤波算法对接收到的每一个录影时间点对应的单帧录影画面执行去除椒盐噪声的滤波处理，以获得对应的前端操作画面包括：所述单帧录影画面中椒盐噪声的分布密度越不均匀，采用的设定像素窗口越大。

6.如权利要求5所述的开采机械运行稳定等级解析系统，其特征在于：

所述前端操作设备包括分布检测子设备、滤波执行子设备、画面输入子设备和画面输出子设备，

其中，所述画面输入子设备与所述定位录影机构连接，用于接收每一个录影时间点对应的单帧录影画面。

7.如权利要求6所述的开采机械运行稳定等级解析系统，其特征在于：

所述分布检测子设备与所述画面输入子设备连接，用于检测所述单帧录影画面中的各个椒盐噪声，并基于所述单帧录影画面中的各个椒盐噪声的分布位置对所述单帧录影画面中椒盐噪声的分布密度进行计算。

8.如权利要求7所述的开采机械运行稳定等级解析系统，其特征在于：

所述滤波执行子设备与所述分布检测子设备连接，用于基于计算获得的分布密度选择设定像素窗口的尺寸，并采用完成尺寸选择的设定像素窗口对所述单帧录影画面执行去除椒盐噪声的滤波处理，以获得对应的前端操作画面；

其中，所述画面输出子设备与所述滤波执行子设备连接，用于输出所述前端操作画面。

9.如权利要求8所述的开采机械运行稳定等级解析系统，其特征在于：

所述驴头的标准几何形状为预先面对单个驴头拍摄的仅包括单个驴头的成像画面；

其中，预先面对单个驴头拍摄的仅包括单个驴头的成像画面包括多个成像画面，分别对应面对单个驴头的多个不同拍摄视角。

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