CN114483561A - 一种通过角度域显示参数信号的方法及装置 - Google Patents
一种通过角度域显示参数信号的方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114483561A CN114483561A CN202210074901.XA CN202210074901A CN114483561A CN 114483561 A CN114483561 A CN 114483561A CN 202210074901 A CN202210074901 A CN 202210074901A CN 114483561 A CN114483561 A CN 114483561A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- target
- key phase
- fracturing
- angle
- determining
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B51/00—Testing machines, pumps, or pumping installations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明公开了一种通过角度域显示参数信号的方法及装置。该发明包括：目标设备包括多个压裂缸以及目标曲轴，每个压裂缸对应一个拐角，包括：采集目标压裂缸的多种参数信号，其中，多种参数信号至少包括目标压裂缸的振动信号、超声信号、压力信号、温度信号，目标压裂缸为多个压裂缸中的任意一个压裂缸；采集目标曲轴对应的键相脉冲信号；依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的时域转换为角度域；确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个幅值显示在角度域中。通过本发明，解决了相关技术中各个压裂缸之间的撞击和噪声互相干扰，信号难以区分的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及油气装备领域，具体而言，涉及一种通过角度域显示参数 信号的方法及装置。
背景技术
相关技术中，往复柱塞泵由动力端和液力端组成，动力机带动往复柱 塞泵动力端的曲轴回转，曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在往复柱塞泵 液力端缸中做往复运动，结合在吸入和排出阀的交替作用下，实现高压泵 送与循环冲洗液的目的。
往复柱塞泵用于油气田的固井、酸化及压裂等各种作业工况，作为核 心设备，其性能直接影响油田作业效率。高压、高负荷、结构复杂，使往 复柱塞泵故障多发，目前依然采用计划维修、人工巡检、突发故障维修模 式，无法准确把握往复柱塞泵的运行状况，更无法预判其故障发生率，不 仅降低了往复柱塞泵利用率，更缩短了往复柱塞泵的使用寿命。
针对往复柱塞泵的故障监测和诊断的研究仍处于探索阶段，往复柱塞 泵在排出阀吸液、排液，活塞，连杆，十字头往复运动时产生撞击和噪声， 并且各压裂缸之间的撞击和噪声相互干扰。
针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种通过角度域显示参数信号的方法及 装置，以解决相关技术中各个压裂缸之间的撞击和噪声互相干扰，信号难 以区分的技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种通过角度域 显示参数信号的方法。该发明包括：目标设备包括多个压裂缸以及目标曲 轴，每个压裂缸对应一个拐角，包括：采集目标压裂缸的多种参数信号， 其中，多种参数信号至少包括目标压裂缸的振动信号、超声信号、压力信 号、温度信号，目标压裂缸为多个压裂缸中的任意一个压裂缸；采集目标 曲轴对应的键相脉冲信号；依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的时 域转换为角度域；确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个幅值显示 在角度域中。
进一步地，在依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的时域转换为 角度域之前，该方法包括：通过检波算法，识别并记录键相脉冲信号中波 形上升沿以及下降沿对应的多个到达时间点，并将多个到达时间点确定为 多个键相时刻。
进一步地，依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的时域转换为角 度域，包括：获取第一目标方程式，并确定应用于第一目标方程式的目标 系数组，其中，第一目标方程式用于表征曲轴的角度与时间之间的关系； 对预设角度范围内的角度进行离散化处理以获得多个离散化角度；将多个 离散化角度以及目标系数组，代入至第一目标方程式中以确定多个离散化 角度对应的多个第一时间点；确定目标压裂缸对应的目标曲拐拐角，并依据多个第一时间点以及目标曲拐拐角，确定目标压裂缸对应的完整周期； 依据完整周期以及多个第一时间点，构建目标压裂缸对应的角度域的横坐 标以及纵坐标，其中，角度域的纵坐标用于表征任意一个参数信号，角度 域的横坐标用于表征多个离散化角度。
进一步地，获取第一目标方程式，并确定应用于第一目标方程式的目 标系数组，包括：确定任意多个连续的键相时刻，并获取目标曲轴分别在 多个键相时刻对应的多个角度增量；分别将多个键相时刻以及键相时刻对 应的角度增量，代入至第一目标方程式以得到多个目标等式；依据多个键 相时刻以及多个角度增量，建立目标矩阵方程；依据多个目标等式以及目 标矩阵方程，分别确定多个目标系数，并将多个目标系数确定为目标系数组。
进一步地，确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个幅值显示在 角度域中，包括：确定完整周期内存在的多个相邻第二时间点，以及与多 个第二时间点分别关联的目标参数信号对应的多个幅值，其中，目标参数 信号为多个参数信号中的任意一个参数信号；依据多个第二时间点以及多 个幅值，采用预设插值法将多个幅值插入至角度域进行显示。
进一步地，采集目标曲轴对应的键相脉冲信号，包括：通过目标键相 传感器采集键相脉冲信号，其中，目标键相传感器设置在目标曲轴的位置 处。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种通过角度域 显示参数信号的装置。该装置包括：目标设备包括多个压裂缸以及目标曲 轴，每个压裂缸对应一个拐角，包括：第一采集单元，采集目标压裂缸的 多种参数信号，其中，多种参数信号至少包括目标压裂缸的振动信号、超 声信号、压力信号、温度信号，目标压裂缸为多个压裂缸中的任意一个压 裂缸；第二采集单元，采集目标曲轴对应的键相脉冲信号；转换单元，依 据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的时域转换为角度域；第一确定单 元，确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个幅值显示在角度域中。
进一步地，该装置包括：第二确定单元，在依据键相脉冲信号，将多 种参数信号对应的时域转换为角度域之前，通过检波算法，识别并记录键 相脉冲信号中波形上升沿以及下降沿对应的多个到达时间点，并将多个到 达时间点确定为多个键相时刻。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读 存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，该程序执行上 述任意一项的一种通过角度域显示参数信号的方法。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种处理器，处 理器用于运行程序，其中，该程序执行上述任意一项的一种通过角度域显 示参数信号的方法。
通过本发明，采用以下步骤：目标设备包括多个压裂缸以及目标曲轴， 每个压裂缸对应一个拐角，包括：采集目标压裂缸的多种参数信号，其中， 多种参数信号至少包括目标压裂缸的振动信号、超声信号、压力信号、温 度信号，目标压裂缸为多个压裂缸中的任意一个压裂缸；采集目标曲轴对 应的键相脉冲信号；依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的时域转换 为角度域；确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个幅值显示在角度域中，解决了相关技术中各个压裂缸之间的撞击和噪声互相干扰，信号难 以区分的技术问题，进而达到了区分参数信号，对目标设备故障进行分析 诊断的效果。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明 的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限 定。在附图中：
图1是根据本发明实施例提供的一种通过角度域显示参数信号的方法 的流程图一；
图2是根据本发明实施例提供的一种通过角度域显示参数信号的方法 的流程图二；
图3是根据本发明实施例提供的一种通过角度域显示参数信号的装置 的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的 特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明 实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动 前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语 “第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序 或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里 描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何 变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过 程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而 是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其 它步骤或单元。
根据本发明的实施例，提供了一种通过角度域显示参数信号的方法。
图1是根据本发明实施例的一种通过角度域显示参数信号的方法的流 程图一。如图1所示，目标设备包括多个压裂缸以及目标曲轴，每个压裂 缸对应一个拐角，该发明包括以下步骤：
步骤S101，采集目标压裂缸的多种参数信号，其中，多种参数信号至 少包括目标压裂缸的振动信号、超声信号、压力信号、温度信号，目标压 裂缸为多个压裂缸中的任意一个压裂缸。
步骤S102，采集目标曲轴对应的键相脉冲信号。
上述地，在较高的采样频率下，采集目标压裂缸的多种参数信号和目 标曲轴对应的键相脉冲信号。
步骤S103，依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的时域转换为角 度域。
上述地，各目标压裂缸之间的角度差是固定的，依据键相脉冲信号， 将多种参数信号对应的时域转换为角度域。
步骤S104，确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个幅值显示在 角度域中。
上述地，幅值是在一个周期内，多种参数信号的交流电出现的最大绝 对值，在本申请中将各种参数信号对应的时域转换为角度域后，计算多种 参数信号对应的多个幅值，并将多个幅值显示在角度域中。
上述地，通过多种信号与曲轴角度建立联系，时间域转换为角度域。 从而把一个做功周期内各缸的十字头运动、凡尔开启关闭等事件与曲轴角 度对应起来，解决了各缸之间的撞击和噪声相互干扰，信号难以区分的问 题。
同时，多种信号统一在角度域上显示，有利于综合分析一个作工周期 内各缸的十字头运动、凡尔开启关闭事件的响应，对故障做出准确判断。
本发明实施例提供的一种通过角度域显示参数信号的方法，通过目标 设备包括多个压裂缸以及目标曲轴，每个压裂缸对应一个拐角，包括：采 集目标压裂缸的多种参数信号，其中，多种参数信号至少包括目标压裂缸 的振动信号、超声信号、压力信号、温度信号，目标压裂缸为多个压裂缸 中的任意一个压裂缸；采集目标曲轴对应的键相脉冲信号；依据键相脉冲 信号，将多种参数信号对应的时域转换为角度域；确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个幅值显示在角度域中，解决了相关技术中各个压裂 缸之间的撞击和噪声互相干扰，信号难以区分的技术问题，进而达到了区 分参数信号，对目标设备故障进行分析诊断的效果。
在一种可选的实例中，在依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的 时域转换为角度域之前，该方法包括：通过检波算法，识别并记录键相脉 冲信号中波形上升沿以及下降沿对应的多个到达时间点，并将多个到达时 间点确定为多个键相时刻。
上述地，检波算法是从已调信号中检出调制信号的算法，通过设定的 键相脉冲信号的幅值阈值或者通过分位数的95％计算得出的幅值阈值，识 别并记录键相脉冲信号中波形上升沿以及下降沿对应的多个到达时间点 t0、t1、t2、t3、t4等，将t0、t1、t2、t3、t4等确定为多个键相时刻。
在一种可选的实例中，依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的时 域转换为角度域，包括：获取第一目标方程式，并确定应用于第一目标方 程式的目标系数组，其中，第一目标方程式用于表征曲轴的角度与时间之 间的关系；对预设角度范围内的角度进行离散化处理以获得多个离散化角 度；将多个离散化角度以及目标系数组，代入至第一目标方程式中以确定 多个离散化角度对应的多个第一时间点；确定目标压裂缸对应的目标曲拐拐角，并依据多个第一时间点以及目标曲拐拐角，确定目标压裂缸对应的 完整周期；依据完整周期以及多个第一时间点，构建目标压裂缸对应的角 度域的横坐标以及纵坐标，其中，角度域的纵坐标用于表征任意一个参数 信号，角度域的横坐标用于表征多个离散化角度。
上述地，第一目标方程式为R(t)＝b0+b1t+b2t2，其中，R(t)为曲轴的角 度与时间之间的关系，b0、b1、b2为目标系数组，t为时间。
进一步地，本申请提供的实施例，需要对预设角度范围内的角度进行 离散化处理，例如，当R∈(π，3π](为预设角度范围)时，将角度离散化处 理为360份，每一份为r181、r182…r540，当R∈(3π，5π]时，将角度离散化处理 为360份，每一份为r541、r542…r900，其中，R为曲轴的角度。将多个离散 化角度以及目标系数组，代入至第一目标方程式中以确定多个离散化角度 对应的多个第一时间点，依据多个第一时间点以及目标曲拐拐角，确定目 标压裂缸对应的完整周期，例如，以1号压裂缸为例，1号压裂缸的曲拐 拐角确定为θ，则在[r180，r900]的范围内以r360±θ为起始点，r720±θ为终点，则1 号压裂缸对应的完整周期为[t360±tθ，t720±tθ]，依据完整周期以及多个第一 时间点，来构建目标压裂缸对应的角度域的横坐标以及纵坐标。
在一种可选的实例中，获取第一目标方程式，并确定应用于第一目标 方程式的目标系数组，包括：确定任意多个连续的键相时刻，并获取目标 曲轴分别在多个键相时刻对应的多个角度增量；分别将多个键相时刻以及 键相时刻对应的角度增量，代入至第一目标方程式以得到多个目标等式； 依据多个键相时刻以及多个角度增量，建立目标矩阵方程；依据多个目标 等式以及目标矩阵方程，分别确定多个目标系数，并将多个目标系数确定为目标系数组。
上述地，确定其中一组连续的键相时刻为t1、t2、t3，目标曲轴分别在 多个键相时刻对应的多个角度增量为0、2π、4π，将t1、t2、t3与0、2π、π代入至R(t)＝b0+b1t+b2t2，得到的目标等式为
依据t1、t2、 t3与0、2π、4π，建立目标矩阵方程，则目标矩阵方程为 
从而确定多个目标系数，将多个目标系数确定为目标系数组。确定另一组连续的键相时刻为t2、t3、t4， 目标曲轴分别在多个键相时刻对应的多个角度增量为2π、4π、6π，将t2、 t3、t4与2π、4π、6π代入至R(t)＝b0+b1t+b2t2，得到的目标等式为
依据t2、t3、t4与2π、4π、6π，建立目标矩阵方程，则 目标矩阵方程为
从而确定多个目标 系数，将多个目标系数确定为目标系数组。
在一种可选的实例中，确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个 幅值显示在角度域中，包括：确定完整周期内存在的多个相邻第二时间点， 以及与多个第二时间点分别关联的目标参数信号对应的多个幅值，其中， 目标参数信号为多个参数信号中的任意一个参数信号；依据多个第二时间 点以及多个幅值，采用预设插值法将多个幅值插入至角度域进行显示。
上述地，确定完整周期内存在的多个相邻第二时间点，以及与多个第 二时间点分别关联的目标参数信号对应的多个幅值，通过预设插值法将多 个幅值插入至角度域进行显示，例如，以1号压裂缸的参数信号中的振动 信号为例，在t360±tθ的时间点，完整周期内存在的其中一组相邻第二时间 点为x0，x1，x2，与x0，x1，x2分别关联的目标参数信号对应的多个幅值为 y1，y2，y3，依据x0，x1，x2与y1，y2，y3，通过拉格朗日插值法、牛顿插值法等 插值法，以拉格朗日插值法为例，
求出t360±tθ对 应的幅值，将得到幅值插入至角度域进行显示，将剩余的359个时间点代 入到拉格朗日插值法公式中，分别求出对应的幅值，将得到幅值插入至角 度域进行显示，对其他参数信号的在[t360±tθ，t720±tθ]的时间点，代入到拉 格朗日插值法公式中，分别求出对应的幅值，将得到幅值插入至角度域进 行显示，对于除1号压裂缸外的其余目标压裂缸的参数信号重复上述操作， 将得到幅值插入至角度域进行显示。
在一种可选的实例中，采集目标曲轴对应的键相脉冲信号，包括：通 过目标键相传感器采集键相脉冲信号，其中，目标键相传感器设置在目标 曲轴的位置处。
上述地，目标键相传感器设置在目标曲轴的位置处，盘车使目标压裂 缸处于上止点位置，齿槽或凸起与键相传感器精准对齐，各目标压裂缸之 间的角度差是固定的。
通过上述方法，图2是根据本发明实施例提供的一种通过角度域显示 参数信号的方法的流程图二，将多种参数信号对应的时域转换为角度域， 从而把一个做功周期内各目标压裂缸的十字头运动、凡尔开启关闭等事件 与目标曲轴角度对应起来，解决了各目标压裂缸之间的撞击和噪声相互干 扰，参数信号难以区分的问题，以便对各目标压裂缸的十字头磨损，凡尔、 盘根泄露等机械故障进行分析诊断，各目标压裂缸的同类参数信号放在一起进行类比判断，哪个目标压裂缸存在异常很容易显现出来，同时目标压 裂缸的不同类参数信号也可以放在一起进行综合分析，诊断哪个部件出现 故障。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可 执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序， 但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例还提供了一种通过角度域显示参数信号的装置，需要说 明的是，本发明实施例的一种通过角度域显示参数信号的装置可以用于执 行本发明实施例所提供的用于一种通过角度域显示参数信号的方法。以下 对本发明实施例提供的一种通过角度域显示参数信号的装置进行介绍。
图3是根据本发明实施例的一种通过角度域显示参数信号的装置的示 意图。如图3所示，该装置包括：目标设备包括多个压裂缸以及目标曲轴， 每个压裂缸对应一个拐角，包括：第一采集单元301，采集目标压裂缸的 多种参数信号，其中，多种参数信号至少包括目标压裂缸的振动信号、超 声信号、压力信号、温度信号，目标压裂缸为多个压裂缸中的任意一个压 裂缸；第二采集单元302，采集目标曲轴对应的键相脉冲信号；转换单元 303，依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的时域转换为角度域；第 一确定单元304，确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个幅值显示 在角度域中。
在一种可选的实例中，该装置包括：第二确定单元，在依据键相脉冲 信号，将多种参数信号对应的时域转换为角度域之前，通过检波算法，识 别并记录键相脉冲信号中波形上升沿以及下降沿对应的多个到达时间点， 并将多个到达时间点确定为多个键相时刻。
在一种可选的实例中，转换单元303，包括：获取子单元，获取第一 目标方程式，并确定应用于第一目标方程式的目标系数组，其中，第一目 标方程式用于表征曲轴的角度与时间之间的关系；处理子单元，对预设角 度范围内的角度进行离散化处理以获得多个离散化角度；代入子单元，将 多个离散化角度以及目标系数组，代入至第一目标方程式中以确定多个离 散化角度对应的多个第一时间点；第一确定子单元，确定目标压裂缸对应 的目标曲拐拐角，并依据多个第一时间点以及目标曲拐拐角，确定目标压 裂缸对应的完整周期；构建子单元，依据完整周期以及多个第一时间点， 构建目标压裂缸对应的角度域的横坐标以及纵坐标，其中，角度域的纵坐 标用于表征任意一个参数信号，角度域的横坐标用于表征多个离散化角 度。
在一种可选的实例中，获取子单元，包括：第一确定模块，确定任意 多个连续的键相时刻，并获取目标曲轴分别在多个键相时刻对应的多个角 度增量；代入模块，分别将多个键相时刻以及键相时刻对应的角度增量， 代入至第一目标方程式以得到多个目标等式；建立模块，依据多个键相时 刻以及多个角度增量，建立目标矩阵方程；第二确定模块，依据多个目标 等式以及目标矩阵方程，分别确定多个目标系数，并将多个目标系数确定 为目标系数组。
在一种可选的实例中，第一确定单元304，包括：第二确定子单元， 确定完整周期内存在的多个相邻第二时间点，以及与多个第二时间点分别 关联的目标参数信号对应的多个幅值，其中，目标参数信号为多个参数信 号中的任意一个参数信号；显示子单元，依据多个第二时间点以及多个幅 值，采用预设插值法将多个幅值插入至角度域进行显示。
在一种可选的实例中，第二采集单元302，包括：采集子单元，通过 目标键相传感器采集键相脉冲信号，其中，目标键相传感器设置在目标曲 轴的位置处。
本发明实施例提供的一种通过角度域显示参数信号的装置，通过目标 设备包括多个压裂缸以及目标曲轴，每个压裂缸对应一个拐角，包括：采 集目标压裂缸的多种参数信号，其中，多种参数信号至少包括目标压裂缸 的振动信号、超声信号、压力信号、温度信号，目标压裂缸为多个压裂缸 中的任意一个压裂缸；采集目标曲轴对应的键相脉冲信号；依据键相脉冲 信号，将多种参数信号对应的时域转换为角度域；确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个幅值显示在角度域中，解决了相关技术中各个压裂 缸之间的撞击和噪声互相干扰，信号难以区分的技术问题，进而达到了区 分参数信号，对目标设备故障进行分析诊断的效果。
所述一种通过角度域显示参数信号的装置包括处理器和存储器，上述 第一采集单元301等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储 在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可 以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决相关技术中各个压裂缸之间 的撞击和噪声互相干扰，信号难以区分的技术问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储 器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该 程序被处理器执行时实现所述一种通过角度域显示参数信号的方法。
本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中， 所述程序运行时执行所述一种通过角度域显示参数信号的方法。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存 储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：目 标设备包括多个压裂缸以及目标曲轴，每个压裂缸对应一个拐角，包括： 采集目标压裂缸的多种参数信号，其中，多种参数信号至少包括目标压裂 缸的振动信号、超声信号、压力信号、温度信号，目标压裂缸为多个压裂 缸中的任意一个压裂缸；采集目标曲轴对应的键相脉冲信号；依据键相脉 冲信号，将多种参数信号对应的时域转换为角度域；确定多种参数信号对 应的多个幅值，并将多个幅值显示在角度域中。
在一种可选的实例中，在依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的 时域转换为角度域之前，该方法包括：通过检波算法，识别并记录键相脉 冲信号中波形上升沿以及下降沿对应的多个到达时间点，并将多个到达时 间点确定为多个键相时刻。
在一种可选的实例中，依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的时 域转换为角度域，包括：获取第一目标方程式，并确定应用于第一目标方 程式的目标系数组，其中，第一目标方程式用于表征曲轴的角度与时间之 间的关系；对预设角度范围内的角度进行离散化处理以获得多个离散化角 度；将多个离散化角度以及目标系数组，代入至第一目标方程式中以确定 多个离散化角度对应的多个第一时间点；确定目标压裂缸对应的目标曲拐拐角，并依据多个第一时间点以及目标曲拐拐角，确定目标压裂缸对应的 完整周期；依据完整周期以及多个第一时间点，构建目标压裂缸对应的角 度域的横坐标以及纵坐标，其中，角度域的纵坐标用于表征任意一个参数 信号，角度域的横坐标用于表征多个离散化角度。
在一种可选的实例中，获取第一目标方程式，并确定应用于第一目标 方程式的目标系数组，包括：确定任意多个连续的键相时刻，并获取目标 曲轴分别在多个键相时刻对应的多个角度增量；分别将多个键相时刻以及 键相时刻对应的角度增量，代入至第一目标方程式以得到多个目标等式； 依据多个键相时刻以及多个角度增量，建立目标矩阵方程；依据多个目标 等式以及目标矩阵方程，分别确定多个目标系数，并将多个目标系数确定为目标系数组。
在一种可选的实例中，确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个 幅值显示在角度域中，包括：确定完整周期内存在的多个相邻第二时间点， 以及与多个第二时间点分别关联的目标参数信号对应的多个幅值，其中， 目标参数信号为多个参数信号中的任意一个参数信号；依据多个第二时间 点以及多个幅值，采用预设插值法将多个幅值插入至角度域进行显示。
在一种可选的实例中，采集目标曲轴对应的键相脉冲信号，包括：通 过目标键相传感器采集键相脉冲信号，其中，目标键相传感器设置在目标 曲轴的位置处。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本发明还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时， 适于执行初始化有如下方法步骤的程序：目标设备包括多个压裂缸以及目 标曲轴，每个压裂缸对应一个拐角，包括：采集目标压裂缸的多种参数信 号，其中，多种参数信号至少包括目标压裂缸的振动信号、超声信号、压 力信号、温度信号，目标压裂缸为多个压裂缸中的任意一个压裂缸；采集 目标曲轴对应的键相脉冲信号；依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应 的时域转换为角度域；确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个幅值 显示在角度域中。
在一种可选的实例中，在依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的 时域转换为角度域之前，该方法包括：通过检波算法，识别并记录键相脉 冲信号中波形上升沿以及下降沿对应的多个到达时间点，并将多个到达时 间点确定为多个键相时刻。
在一种可选的实例中，依据键相脉冲信号，将多种参数信号对应的时 域转换为角度域，包括：获取第一目标方程式，并确定应用于第一目标方 程式的目标系数组，其中，第一目标方程式用于表征曲轴的角度与时间之 间的关系；对预设角度范围内的角度进行离散化处理以获得多个离散化角 度；将多个离散化角度以及目标系数组，代入至第一目标方程式中以确定 多个离散化角度对应的多个第一时间点；确定目标压裂缸对应的目标曲拐拐角，并依据多个第一时间点以及目标曲拐拐角，确定目标压裂缸对应的 完整周期；依据完整周期以及多个第一时间点，构建目标压裂缸对应的角 度域的横坐标以及纵坐标，其中，角度域的纵坐标用于表征任意一个参数 信号，角度域的横坐标用于表征多个离散化角度。
在一种可选的实例中，获取第一目标方程式，并确定应用于第一目标 方程式的目标系数组，包括：确定任意多个连续的键相时刻，并获取目标 曲轴分别在多个键相时刻对应的多个角度增量；分别将多个键相时刻以及 键相时刻对应的角度增量，代入至第一目标方程式以得到多个目标等式； 依据多个键相时刻以及多个角度增量，建立目标矩阵方程；依据多个目标 等式以及目标矩阵方程，分别确定多个目标系数，并将多个目标系数确定为目标系数组。
在一种可选的实例中，确定多种参数信号对应的多个幅值，并将多个 幅值显示在角度域中，包括：确定完整周期内存在的多个相邻第二时间点， 以及与多个第二时间点分别关联的目标参数信号对应的多个幅值，其中， 目标参数信号为多个参数信号中的任意一个参数信号；依据多个第二时间 点以及多个幅值，采用预设插值法将多个幅值插入至角度域进行显示。
在一种可选的实例中，采集目标曲轴对应的键相脉冲信号，包括：通 过目标键相传感器采集键相脉冲信号，其中，目标键相传感器设置在目标 曲轴的位置处。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、 或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施 例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个 或多种其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不 限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形 式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程 序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现 流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图 中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、 专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一 个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令 产生用于实现在流程图一个流程或多种流程和/或方框图一个方框或多 种方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处 理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读 存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一 个流程或多种流程和/或方框图一个方框或多种方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备 上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机 实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现 在流程图一个流程或多种流程和/或方框图一个方框或多种方框中指定 的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多种处理器(CPU)、输入 /输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储 器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以 由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结 构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相 变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦 除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘 只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式 磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用 于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质 不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载 波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵 盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设 备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包 括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情 况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、 方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算 机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结 合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多种其 中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘 存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之 内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范 围之内。
Claims (10)
1.一种通过角度域显示参数信号的方法，其特征在于，目标设备包括多个压裂缸以及目标曲轴，每个所述压裂缸对应一个拐角，包括：
采集目标压裂缸的多种参数信号，其中，多种所述参数信号至少包括所述目标压裂缸的振动信号、超声信号、压力信号、温度信号，所述目标压裂缸为多个所述压裂缸中的任意一个压裂缸；
采集所述目标曲轴对应的键相脉冲信号；
依据所述键相脉冲信号，将多种所述参数信号对应的时域转换为角度域；
确定多种所述参数信号对应的多个幅值，并将所述多个幅值显示在所述角度域中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在依据所述键相脉冲信号，将多种所述参数信号对应的时域转换为角度域之前，所述方法包括：
通过检波算法，识别并记录所述键相脉冲信号中波形上升沿以及下降沿对应的多个到达时间点，并将多个所述到达时间点确定为多个键相时刻。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述键相脉冲信号，将多种所述参数信号对应的时域转换为角度域，包括：
获取第一目标方程式，并确定应用于所述第一目标方程式的目标系数组，其中，所述第一目标方程式用于表征所述曲轴的角度与时间之间的关系；
对预设角度范围内的角度进行离散化处理以获得多个离散化角度；
将多个所述离散化角度以及所述目标系数组，代入至所述第一目标方程式中以确定多个所述离散化角度对应的多个第一时间点；
确定所述目标压裂缸对应的目标曲拐拐角，并依据多个所述第一时间点以及所述目标曲拐拐角，确定所述目标压裂缸对应的完整周期；
依据所述完整周期以及所述多个第一时间点，构建所述目标压裂缸对应的角度域的横坐标以及纵坐标，其中，所述角度域的纵坐标用于表征任意一个所述参数信号，所述角度域的横坐标用于表征多个所述离散化角度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取第一目标方程式，并确定应用于所述第一目标方程式的目标系数组，包括：
确定任意多个连续的所述键相时刻，并获取所述目标曲轴分别在多个所述键相时刻对应的多个角度增量；
分别将多个所述键相时刻以及所述键相时刻对应的所述角度增量，代入至所述第一目标方程式以得到多个目标等式；
依据多个所述键相时刻以及多个所述角度增量，建立目标矩阵方程；
依据多个所述目标等式以及所述目标矩阵方程，分别确定多个目标系数，并将多个所述目标系数确定为所述目标系数组。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定多种所述参数信号对应的多个幅值，并将所述多个幅值显示在所述角度域中，包括：
确定所述完整周期内存在的多个相邻第二时间点，以及与多个所述第二时间点分别关联的目标参数信号对应的多个所述幅值，其中，所述目标参数信号为多个所述参数信号中的任意一个所述参数信号；
依据多个所述第二时间点以及多个所述幅值，采用预设插值法将多个所述幅值插入至所述角度域进行显示。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集所述目标曲轴对应的键相脉冲信号，包括：
通过目标键相传感器采集所述键相脉冲信号，其中，所述目标键相传感器设置在所述目标曲轴的位置处。
7.一种通过角度域显示参数信号的装置，其特征在于，目标设备包括多个压裂缸以及目标曲轴，每个所述压裂缸对应一个拐角，包括：
第一采集单元，采集目标压裂缸的多种参数信号，其中，多种所述参数信号至少包括所述目标压裂缸的振动信号、超声信号、压力信号、温度信号，所述目标压裂缸为多个所述压裂缸中的任意一个压裂缸；
第二采集单元，采集所述目标曲轴对应的键相脉冲信号；
转换单元，依据所述键相脉冲信号，将多种所述参数信号对应的时域转换为角度域；
第一确定单元，确定多种所述参数信号对应的多个幅值，并将所述多个幅值显示在所述角度域中。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置包括：
第二确定单元，在依据所述键相脉冲信号，将多种所述参数信号对应的时域转换为角度域之前，通过检波算法，识别并记录所述键相脉冲信号中波形上升沿以及下降沿对应的多个到达时间点，并将多个所述到达时间点确定为多个键相时刻。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述一种通过角度域显示参数信号的方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至8中任意一项所述一种通过角度域显示参数信号的方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210074901.XA CN114483561B (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种通过角度域显示参数信号的方法及装置 |
| PCT/CN2022/108622 WO2023138021A1 (zh) | 2022-01-21 | 2022-07-28 | 一种通过角度域显示参数信号的方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210074901.XA CN114483561B (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种通过角度域显示参数信号的方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114483561A true CN114483561A (zh) | 2022-05-13 |
| CN114483561B CN114483561B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=81471848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210074901.XA Active CN114483561B (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种通过角度域显示参数信号的方法及装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114483561B (zh) |
| WO (1) | WO2023138021A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023138021A1 (zh) * | 2022-01-21 | 2023-07-27 | 山东瑞美油气装备技术创新中心有限公司 | 一种通过角度域显示参数信号的方法及装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170241369A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-24 | Ford Global Technologies, Llc | Method for reducing cylinder air-fuel ratio imbalance |
| US20170268447A1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-09-21 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for engine fuel and torque control |
| CN111043023A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-21 | 橙色云设计有限公司 | 一种压裂泵在线监测及故障诊断系统 |
| CN111207929A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-29 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 一种对实时采集的发动机缸压信号截取的方法及系统 |
| US10753165B1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-25 | National Service Alliance—Houston LLC | Parameter monitoring and control for an electric driven hydraulic fracking system |
| CN113565484A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-29 | 西安交通大学 | 一种基于相对均方根值的压裂泵泵阀故障诊断方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19909050B4 (de) * | 1998-03-02 | 2004-02-19 | Unisia Jecs Corp., Atsugi | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen des Kurbelwinkels eines Motors |
| KR100335927B1 (ko) * | 1999-07-21 | 2002-05-09 | 이계안 | 크랭크 각도 신호 처리장치 및 그 처리 방법 |
| CN109085375B (zh) * | 2018-07-26 | 2021-05-25 | 国家电网有限公司 | 一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法及装置 |
| CN114483561B (zh) * | 2022-01-21 | 2024-03-22 | 烟台杰瑞石油服务集团股份有限公司 | 一种通过角度域显示参数信号的方法及装置 |
-
2022
- 2022-01-21 CN CN202210074901.XA patent/CN114483561B/zh active Active
- 2022-07-28 WO PCT/CN2022/108622 patent/WO2023138021A1/zh unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170241369A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-24 | Ford Global Technologies, Llc | Method for reducing cylinder air-fuel ratio imbalance |
| US20170268447A1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-09-21 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for engine fuel and torque control |
| US10753165B1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-25 | National Service Alliance—Houston LLC | Parameter monitoring and control for an electric driven hydraulic fracking system |
| CN111043023A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-21 | 橙色云设计有限公司 | 一种压裂泵在线监测及故障诊断系统 |
| CN111207929A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-29 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 一种对实时采集的发动机缸压信号截取的方法及系统 |
| CN113565484A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-29 | 西安交通大学 | 一种基于相对均方根值的压裂泵泵阀故障诊断方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023138021A1 (zh) * | 2022-01-21 | 2023-07-27 | 山东瑞美油气装备技术创新中心有限公司 | 一种通过角度域显示参数信号的方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023138021A1 (zh) | 2023-07-27 |
| CN114483561B (zh) | 2024-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhao et al. | Experimental study of hydraulic cylinder leakage and fault feature extraction based on wavelet packet analysis | |
| EP2836881B1 (en) | Embedded prognostics on plc platforms for equipment condition monitoring, diagnosis and time-to-failure/service prediction | |
| CN109460561B (zh) | 采油设备故障诊断方法及装置 | |
| Ali et al. | Automated valve fault detection based on acoustic emission parameters and support vector machine | |
| CN109186744B (zh) | 汽轮机叶片裂纹评估系统及汽轮机叶片裂纹预警方法 | |
| CA2908825C (en) | Reciprocating machinery monitoring system and method | |
| WO2021027213A1 (zh) | 检测方法、装置、电子设备和计算机可读介质 | |
| WO2001061337A1 (en) | Apparatus and method for compressing measurement data correlative to machine status | |
| CN103147972A (zh) | 一种基于多传感器信息融合的往复式压缩机故障诊断方法 | |
| Smarsly et al. | An integrated monitoring system for life-cycle management of wind turbines | |
| CN114483561A (zh) | 一种通过角度域显示参数信号的方法及装置 | |
| CN111060337A (zh) | 一种基于专家系统的运转设备实时故障诊断方法 | |
| US11125642B2 (en) | Multi-scale real-time acoustic emission monitoring and analysis method for mechanical seal | |
| CN105865794A (zh) | 基于短时傅立叶变换和主分量分析的发动机失火故障诊断方法 | |
| CN104866633A (zh) | 一种设备振动数据处理方法、装置及系统 | |
| CN116049661A (zh) | 用于液压马达故障诊断的方法、装置及存储介质 | |
| CN112577664A (zh) | 传感器故障检测方法、装置及相关产品 | |
| CN109063629B (zh) | 一种识别抽油机电参数曲线上抽油机下死点位置的方法 | |
| CN113721920A (zh) | 一种应用组件的诊断方法、系统、电子设备及存储介质 | |
| CN115510914B (zh) | 一种闸门及支承运转件故障智能诊断方法及系统 | |
| KR102231900B1 (ko) | 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템 및 그 방법 | |
| CN110878692B (zh) | 故障报警方法及装置 | |
| CN115660513B (zh) | 一种基于水利工程渡槽变形的监测方法及系统 | |
| US11215529B1 (en) | Remote monitoring of engine performance using accelerometers | |
| Liu et al. | Research on online monitoring technology for transmission tower bolt looseness |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |