CN115012895A - 一种供液控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种供液控制方法，包括：根据预设的第一阈值及第二阈值调整供液压力；根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压；根据流量信号开启或停止供液；根据预设规则添加化学添加剂；根据预设的第五阈值调节供液流量；获取供液动力设备的工作数据，并发送所述工作数据至服务器。与现有技术相比本申请所提供的供液控制方法及系统解放人力，物料，达到井场无人化操作。

Description

一种供液控制方法及装置

技术领域

本发明涉及井内压裂领域，特别是一种供液控制方法及装置。

背景技术

目前，压裂车是一种用于向井内注入高压、大排量的压裂液，将地层压开并把支撑剂挤入裂缝的车辆。在进行压裂作业时，压裂液通过供液系统被输送至压裂泵中，经压裂泵加压后，将高压、大排量的压裂液注入井内，实现压裂作业。在相关技术中，工作人员通过手动控制供液系统，实现压裂液的运输，但是手动控制供液系统的过程较为繁琐，且浪费人力。

另外，以往的供液橇操作时，往往需要人为去监控，需要下游环节通知供液后，供液橇操作人员开始供液，操作油门进行控制供液橇的转速，并操作其他阀门及化添系统，当作业停止时，需要上游环节通知停止后，供液橇的操作人员接到指令后，停止供液，期间需要人员在供液橇旁进行值守，时刻关注供液橇的作业情况，并进行调整，沟通操作会有延迟，产生了需要额外的沟通成本，浪费人力、物力。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种供液控制方法，包括：

根据预设的第一阈值及第二阈值调整供液压力值；

根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压；

根据流量信号开启或停止供液；

根据预设规则添加化学添加剂；

根据预设的第五阈值调节供液流量；

获取供液动力设备的工作数据，并发送工作数据至服务器。

可选地，根据预设的第一阈值及第二阈值调整供液压力包括：

获取供液压力值；

比较供液压力值与第一阈值及第二阈值；

当供液压力值小于第一阈值时，增加供液压力值，当供液压力值大于第二阈值时，减小供液压力值；

输出/更新供液压力值。

可选地，根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压包括：

获取供液电压；

比较供液电压与第三阈值；

当供液电压小于第三阈值时，控制充电装置对供电储能设备充电。

可选地，根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压还包括：

当控制充电装置对供电储能设备充电的时间大于第四阈值时，停止控制充电装置停止对供电储能设备充电。

可选地，根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压还包括：

比较供液电压与第四阈值；

当供液电压大于或等于第四阈值时，控制充电装置停止对供电储能设备充电。

可选地，根据流量信号开启或停止供液包括：

获取位于供液出口的流量计发送的流量信号；

当能接收到流量信号时，开启动力装置；当不能接收到流量信号时，关闭动力装置。

可选地，根据流量信号开启或停止供液还包括：

当能接收到流量信号时，开启动力装置，并且关闭循环旁通阀；当不能接收到流量信号时，关闭动力装置，并且打开循环旁通阀。

可选地，当不能接收到流量信号时，关闭动力装置包括：

获取不能接收到流量信号的时长；

当时长大于或等于预设时长时，关闭动力装置。

可选地，根据预设规则添加化学添加剂包括：

获取化学添加剂的添加流量值；

根据添加流量值添加化学添加剂。

可选地，获取供液流量值；

获取化学添加剂的添加比例值；

根据供液流量值及添加比例值添加化学添加剂。

可选地，根据预设的第五阈值调节供液流量包括：

获取供液流量值；

比较供液流量值与第五阈值；

当供液流量值小于第五阈值时，增加供液流量值；当供液流量值大于第五阈值时，减小供液流量值。

可选地，获取供液动力设备的工作数据，并发送工作数据至服务器包括：

获取供液动力设备的转速、油温、油压、电流、电压、负载及总运行时间的至少其中之一；

通过4G网络、5G网路或卫星信号发送转速、油温、油压、电流、电压、负载及总运行时间的至少其中之一至云端服务器。

根据本申请的另一个方面，本申请还提供一种全自动供液橇的控制系统，包括：

供液压力调整系统，被配置为根据预设的第一阈值及第二阈值调整供液压力；

供液电压调整系统，被配置为根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压；

供液启停系统，被配置为根据流量信号开启或停止供液；

化添添加系统，被配置为根据预设规则添加化学添加剂；

供液流量调节系统，被配置为根据预设的第五阈值调节供液流量；

监控系统，被配置为获取供液动力设备的工作数据，并发送工作数据至服务器。

根据本申请的另一方面，还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并且可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现上述任一项方法的步骤。

根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。

与现有技术相比本申请所提供的供液控制方法及系统解放人力，物料，达到井场无人化操作。

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，使得本发明的其它特征、目的和有益效果变得更明显。本发明的示意性实施例附图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是本申请中供液控制方法的流程示意图；

图2是本申请中调整供液压力的流程示意图；

图3是本申请中调整供液电压的流程示意图；

图4是本申请中自动启停控制的流程示意图；

图5是本申请中化添跟随的流程示意图；

图6是本申请中调节供液流量的流程示意图；

图7是本申请中监控与维保的流程示意图；

图8是本申请中全自动供液橇的控制系统的系统示意图。

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。

请参照图1，本申请一实施例提供了一种供液控制方法，包括：

S101：根据预设的第一阈值及第二阈值调整供液压力值；

将当前的供液压力值与第一阈值及第二阈值进行比较，根据他们的大小关系调整供液压力的大小。

S102：根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压；

将当前的供液电压值与第三阈值及第四阈值进行比较，根据他们的大小关系调整供液电压的大小。

103：根据流量信号开启或停止供液；

根据流量信号的有无开启或停止供液。

S104：根据预设规则添加化学添加剂；

预先在系统中设置添加规则，之后根据该规则添加化学添加剂。

S105：根据预设的第五阈值调节供液流量；

将当前的供液流量值与第五阈值进行比较，根据他们的大小关系调整供液流量的大小。

S106：获取供液动力设备的工作数据，并发送工作数据至服务器。

获取动力设备的相关数据，并发送该数据至远程服务器，以便于远程监控。

请参照图2，本实施例中，自动压力控制系统包括动力单元(发动机或电机)、离心泵或其他泵类，压力传感器、控制系统(可以是PLC、NI等处理器)。当自动压力功能启动后，系统根据控制系统内设置的设定压力，与压力传感器反馈的压力相比较，当压力过高时，通过控制系统内模糊控制技术，系统自动降低发动机或电机的转速，调整离心泵转速，降低出口压力。使其达到设定压力。当压力过低时，通过控制系统内模糊控制技术，系统自动升高发动机或电机的转速，调整离心泵转速，升高出口压力，然后更新或者输入升高或者降低后的压力值，再重复循环上述步骤，直到使其达到设定压力。

自动压力控制系统可以根据下游设备的需求量自动进行排量调整，按照压力恒定供液，能够满足下游设备的需求，避免因压力过低造成供液不良，影响作业质量。而压力过高容易造成下游设备的损坏。

请参照图3，自动充电控制系统包括：发动机、发电机、电瓶、控制系统(可以是PLC、NI等处理器)。当自动充电控制系统启动后，系统自动监测设备电瓶处的电压，当控制系统监测电压低于系统电压预设低值时，系统自动启动发电机(发电机可以是发动机带动或其他任何形式传动机械带动)为电瓶或其他储能设备充电。当充电达到设定时间后结束。

当供液橇长时间无人值守时，始终处于待机状态，而在待机状态下，还是会消耗一些电力，当长时间无人值守状态，难免造成电量降低，从而无法运行的情况。为避免此问题，系统配置了自动充电功能。当系统监测系统电压过低时，自动启动发电机，为电瓶充电。避免因长时间待机造成设备无法启动的情况。

本实施例中，根据将充电时间作为阈值，达到预设的充电时间之后便停止充电，但在其他实施例中，可以将电压的上限作为阈值，即当在充电的过程中，电压达到了预设的阈值就可以停止充电，均属于本申请所要求保护的范围内。

请参照图4，自动启停控制系统包括：流量计、控制系统(可以是PLC、NI等处理器)、动力单元(发动机或电动机等)、离心泵、循环旁通阀。供液橇内的控制系统实时监测出口流量计的流量，当下游环节有供液需要时，流量计会监测出流量信号。控制系统接收到流量信号后，启动发动机或电机控制离心泵运行，同时关闭循环旁通阀，保证供液稳定。当下游环节停止排出时，流量计无流量显示，控制系统监测不到流量信号，此时自动将循环旁通阀打开，并继续监测流量，如设定时间内无流量信号，则停止发动机或电机控制离心泵停止运行，结束供液。此种操作既能防止设备频繁启停损坏设备，也能在有需求时第一时间进行供液，保证现场施工质量。

自动启停控制系统可以自动控制供液橇的自动启动与自动停止。达到无人值守的目的。将以往需要工作人员通过手动控制供液系统，实现自动化运行，解决了沟通操作时的延迟，以及所产生的需要额外的沟通成本，节省了人力、物力。奠定了全井场自动化的基础。

请参照图5，

为避免此类情况，特开发了自动化添跟随系统。自动化添跟随系统通过在人机界面(HMI或其他显示器件)内选择自动化添系统的工作模式与添加比例，进行自动化作业。自动化添系统有流量跟随模式与比例跟随模式以及阶段控制模式。

流量跟随模式可以根据化添系统设置的设定流量，自动控制化添泵转速，使其按照设定的数值自动添加，不受排出流量的影响。并可根据阶段控制模式内设置的化添排量数值，根据不同的阶段调整化添排量实现自动添加。

比例跟随模式可以根据化添系统设置的添加比例与出口流量计的流量相作用进行添加，使其自动根据出口流量计的流量进行比例跟随。自动控制化添泵转速，使其按照比例系数自动添加。并可根据阶段控制模式内设置的化添排量数值，根据不同的阶段调整化添比例系数，实现自动添加。

自动化添跟随系统：自动化添跟随系统有效的解决了以往化学添加剂的手动添加不均匀的情况。以往都是人为手动调整化添泵的转速，添加的量没有有效的计量。无法与出口流量进行联动，易造成添加不均，导致往下游环节供给的液体内添加不良，造成生产事故的情况。

请参照图6，自动排量控制系统可通过在人机界面(HMI或其他显示器件)内设置设定排量信息，将其传递给控制系统，控制系统通过采集流量计的流量信息，与设定排量信息进行比较，通过控制系统内的模糊计算，自动调节离心泵的转速，使其达到设定流量，并维持流量恒定供液。

自动排量控制系统按照排量恒定供液，能够满足下游设备的需求，避免因排量波动引起的造成供液不良，影响作业质量。

请参照图7，动力监控与智能维保控制系统能够满足现场远程监控需求，通过设备上增加的传感器及远程传输系统以及摄像头，可以将设备发动机或电机的动力参数以及作用视频数据，如：转速、油温、油压、电流、电压、负载、总运行时间等参数进行读取，通过4G、5G或卫星信号上传到云端，可以是手机App或电脑客户端进行访问。供云端进行查看。并能实现设备维保的智能提醒。如发动机的定时保养提醒、离心泵的定时保养提醒。无人值守时的作业视频。管路泄露自动监测，提前预知管路磨损或震动。电池电量自动监测与智能诊断，提前预知电瓶能力，提醒及时更换电瓶。发动机及离心泵能力预知，设备即将到达寿命后，会提前提醒用户，进行更换或维保，达到设备智能自诊断功能，预先预防，防患于未然。

请参照图8，本申请还提供了一种全自动供液橇的控制系统，包括：

供液压力调整系统，被配置为根据预设的第一阈值及第二阈值调整供液压力；

供液电压调整系统，被配置为根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压；

供液启停系统，被配置为根据流量信号开启或停止供液；

化添添加系统，被配置为根据预设规则添加化学添加剂；

供液流量调节系统，被配置为根据预设的第五阈值调节供液流量；

监控系统，被配置为获取供液动力设备的工作数据，并发送工作数据至服务器。

本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并且可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一项方法的步骤。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。

与现有技术相比本申请所提供的供液控制方法及系统解放人力，物料，达到井场无人化操作。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种供液控制方法，其特征在于，包括：

根据预设的第一阈值及第二阈值调整供液压力值；

根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压；

根据流量信号开启或停止供液；

根据预设规则添加化学添加剂；

根据预设的第五阈值调节供液流量；

获取供液动力设备的工作数据，并发送所述工作数据至服务器。

2.根据权利要求1所述的供液控制方法，其特征在于，根据预设的第一阈值及第二阈值调整供液压力包括：

获取供液压力值；

比较所述供液压力值与所述第一阈值及所述第二阈值；

当所述供液压力值小于所述第一阈值时，增加所述供液压力值，当所述供液压力值大于所述第二阈值时，减小所述供液压力值；

输出/更新供液压力值。

3.根据权利要求1所述的供液控制方法，其特征在于，根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压包括：

获取供液电压；

比较所述供液电压与所述第三阈值；

当所述供液电压小于所述第三阈值时，控制充电装置对供电储能设备充电。

4.根据权利要求3所述的供液控制方法，其特征在于，根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压还包括：

当控制充电装置对供电储能设备充电的时间大于所述第四阈值时，停止控制所述充电装置停止对所述供电储能设备充电。

5.根据权利要求3所述的供液控制方法，其特征在于，根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压还包括：

比较所述供液电压与所述第四阈值；

当所述供液电压大于或等于所述第四阈值时，控制充电装置停止对所述供电储能设备充电。

6.根据权利要求1所述的供液控制方法，其特征在于，根据流量信号开启或停止供液包括：

获取位于供液出口的流量计发送的流量信号；

当能接收到流量信号时，开启所述动力装置；当不能接收到流量信号时，关闭所述动力装置。

7.根据权利要求6所述的供液控制方法，其特征在于，根据流量信号开启或停止供液还包括：

当能接收到流量信号时，开启所述动力装置，并且关闭循环旁通阀；当不能接收到流量信号时，关闭所述动力装置，并且打开循环旁通阀。

8.根据权利要求6所述的供液控制方法，其特征在于，当不能接收到流量信号时，关闭所述动力装置包括：

获取不能接收到流量信号的时长；

当所述时长大于或等于预设时长时，关闭所述动力装置。

9.根据权利要求1所述的供液控制方法，其特征在于，根据预设规则添加化学添加剂包括：

获取所述化学添加剂的添加流量值；

根据所述添加流量值添加所述化学添加剂。

10.根据权利要求1所述的供液控制方法，其特征在于，

获取供液流量值；

获取所述化学添加剂的添加比例值；

根据所述供液流量值及所述添加比例值添加所述化学添加剂。

11.根据权利要求1所述的供液控制方法，其特征在于，根据预设的第五阈值调节供液流量包括：

获取供液流量值；

比较所述供液流量值与所述第五阈值；

当所述供液流量值小于所述第五阈值时，增加所述供液流量值；当所述供液流量值大于所述第五阈值时，减小所述供液流量值。

12.根据权利要求1所述的供液控制方法，其特征在于，获取供液动力设备的工作数据，并发送所述工作数据至服务器包括：

获取供液动力设备的转速、油温、油压、电流、电压、负载及总运行时间的至少其中之一；

通过4G网络、5G网路或卫星信号发送所述转速、所述油温、所述油压、所述电流、所述电压、所述负载及所述总运行时间的至少其中之一至云端服务器。

13.一种全自动供液系统，其特征在于，包括：

供液压力调整系统，被配置为根据预设的第一阈值及第二阈值调整供液压力；

供液电压调整系统，被配置为根据预设的第三阈值及第四阈值调整供液电压；

供液启停系统，被配置为根据流量信号开启或停止供液；

化添添加系统，被配置为根据预设规则添加化学添加剂；

供液流量调节系统，被配置为根据预设的第五阈值调节供液流量；

监控系统，被配置为获取供液动力设备的工作数据，并发送所述工作数据至服务器。

14.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并且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计算机程序时实现如权利要求1至12中任一项所述方法的步骤。

15.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至12中任一项所述方法的步骤。

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