CN115788842A - 柱塞泵监测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种柱塞泵监测方法和系统，其中，该方法包括：获取目标柱塞泵的运行参数信息；根据所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命；在所述剩余使用寿命小于或等于预设阈值的情况下，生成用于指示对所述目标组件执行预设操作的第一报警信息。通过本申请，解决了相关技术中需要现场人员频繁的对柱塞泵的组件进行拆解检查，以及组件出现问题后会导致作业异常终止，人员作业量大，施工风险也较大的技术问题。

Description

柱塞泵监测方法和系统

技术领域

本申请涉及智能监测技术领域，尤其涉及一种柱塞泵监测方法和系统。

背景技术

页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，成分以甲烷为主，是一种重要的非常规天然气资源页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩底层中。较常规天然气相比，页岩气藏更难开发，对施工设备和工艺要求也更高。

压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称为水力压裂。压裂设备一般包括用来向井内泵入高压流体的压裂设备，用来将支撑剂和压裂液混合并向压裂设备供液的混砂设备，以及用来监控整个设备组的仪表设备。其中，柱塞泵属于压裂设备上的一个关键部件，主要作用是吸入低压液体泵送出高压液体。传统模式下柱塞泵的维护和保养一般通过现场人工经验抽检以及作业时出现问题后才会进行更换。柱塞泵的液力端一般在出现问题才进行更换。此种模式需要现场人员频繁的对柱塞泵的组件进行拆解检查，以及组件出现问题后会导致作业异常终止，人员作业量大，施工风险也较大的技术问题。

因此，相关技术中存在需要现场人员频繁的对柱塞泵的组件进行拆解检查，以及组件出现问题后会导致作业异常终止，人员作业量大，施工风险也较大的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种柱塞泵监测方法和系统，以至少解决相关技术中存在需要现场人员频繁的对柱塞泵的组件进行拆解检查，以及组件出现问题后会导致作业异常终止，人员作业量大，施工风险也较大的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种柱塞泵监测方法，包括：

获取目标柱塞泵的运行参数信息；

根据所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命；

在所述剩余使用寿命小于或等于预设阈值的情况下，生成用于指示对所述目标组件执行预设操作的第一报警信息。

可选地，如前述的方法，所述获取目标柱塞泵的运行参数信息，包括：获取所述目标柱塞泵的目标液力端运行参数信息；

所述获取所述目标柱塞泵的目标液力端运行参数信息，包括：

获取所述目标柱塞泵中的上液歧管的目标上液压力，其中，所述上液歧管位于所述目标柱塞泵的液力端内；

获取所述目标柱塞泵中的排出歧管的目标排出压力，其中，所述排出歧管位于所述目标柱塞泵的液力端内；

获取所述目标柱塞泵的所述液力端的目标累计排出排量；

获取所述目标柱塞泵的所述液力端累计运行的目标冲刺数。

可选地，如前述的方法，所述目标组件为所述液力端，所述根据所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命，包括：

将所述目标上液压力、所述目标排出压力、所述目标累计排出排量以及所述目标冲刺数输入预设的第一参考模型，得到所述液力端的目标液力端使用寿命以及目标液力端剩余寿命，其中，所述第一参考模型用于指示液力端运行参数信息与液力端使用寿命之间的相关性。

可选地，如前述的方法，在所述根据所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命之前，所述方法还包括：

获取指定柱塞泵的历史液力端运行参数信息，以及所述指定柱塞泵的历史液力端使用寿命；

根据所述历史液力端运行参数信息以及历史液力端使用寿命，并基于有限元分析，确定出液力端运行参数信息与液力端使用寿命之间的相关性，并得到所述第一参考模型。

可选地，如前述的方法，所述获取目标柱塞泵的运行参数信息，包括：获取所述目标柱塞泵的目标凡尔运行参数信息；

所述获取所述目标柱塞泵的目标液力端运行参数信息，包括：

获取所述目标柱塞泵中的上液歧管的目标上液压力，其中，所述上液歧管位于所述目标柱塞泵的液力端内；

获取目标凡尔的目标振幅信息，其中，所述目标凡尔位于所述液力端中的缸体内，所述目标凡尔为上凡尔或下凡尔中的一种；

获取所述目标凡尔的目标单体运行时长，以及所述液力端内的液体性质。

可选地，如前述的方法，所述目标组件为所述目标凡尔，所述根据所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命，包括：

将与所述目标凡尔对应的所述目标单体运行时长、所述液体性质、所述目标上液压力以及所述目标振幅信息输入预设的第二参考模型，得到所述目标凡尔的目标凡尔使用寿命以及目标凡尔剩余寿命，其中，所述第二参考模型用于指示凡尔运行参数信息与凡尔使用寿命之间的相关性。

可选地，如前述的方法，在所述根据所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命之前，所述方法还包括：

获取指定凡尔的历史凡尔运行参数信息，以及所述指定凡尔的历史凡尔使用寿命；

根据所述历史凡尔运行参数信息以及历史凡尔使用寿命，并基于有限元分析，确定出凡尔运行参数信息与凡尔使用寿命之间的相关性，并得到所述第二参考模型。

可选地，如前述的方法，所述方法还包括：

获取所述目标柱塞泵的图像信息；

对所述图像信息进行图像识别，得到图像识别结果；

在所述图像识别结果指示所述目标柱塞泵存在预设问题的情况下，生成第一报警信息。

可选地，如前述的方法，所述方法还包括：

获取所述目标柱塞泵中的柱塞泵轴承的第一轴承振幅信息；获取所述的目标柱塞泵中的减速箱轴承的第二轴承振幅信息；

将与所述第一轴承振幅信息输入预设的第三参考模型，得到所述柱塞泵轴承的柱塞泵轴承健康度，其中，所述第三参考模型用于指示柱塞泵轴承的振幅信息与健康度之间的相关性；在所述柱塞泵轴承健康度不满足第一预设健康度的情况下，生成第二报警信息；

将与所述第二轴承振幅信息输入预设的第四参考模型，得到所述减速箱轴承的减速箱轴承健康度，其中，所述第四参考模型用于指示减速箱轴承的振幅信息与健康度之间的相关性；在所述减速箱轴承健康度不满足第二预设健康度的情况下，生成第三报警信息。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种柱塞泵监测系统，包括：

传感器系统，用于获取目标柱塞泵的运行参数信息；

控制系统，用于按照所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命；

所述控制系统，还用于在所述剩余使用寿命小于或等于预设阈值的情况下，生成用于指示对所述目标组件执行预设操作的第一报警信息。

在本申请实施例中，通过根据运行参数信息，确定出目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命，并最终确定是否需要对目标组件执行预设操作，从而可以自动判断得到目标柱塞泵中目标组件是否需要实现预设操作；进而无需现场人工经验抽检以及作业时出现问题后，才对柱塞泵的维护、保养或更换，有效克服了相关技术中需要现场人员频繁的对柱塞泵的组件进行拆解检查，以及组件出现问题后会导致作业异常终止，人员作业量大，施工风险也较大的技术问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请实施例的一种可选的柱塞泵监测方法的流程示意图；

图2是根据本申请另一实施例的一种可选的柱塞泵监测方法的流程示意图；

图3是根据本申请实施例的一种可选的柱塞泵监测系统的结构框图；

图4是本申请实施例的一种可选的柱塞泵监测方法所应用于的目标柱塞泵的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请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，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种柱塞泵监测方法。可选地，在本实施例中，上述柱塞泵监测方法可以应用于由终端和服务器所构成的硬件环境中。服务器通过网络与终端进行连接，可用于为终端或终端上安装的客户端提供服务(如广告推送服务、应用服务等)，可在服务器上或独立于服务器设置数据库，用于为服务器提供数据存储服务。

上述网络可以包括但不限于以下至少之一：有线网络，无线网络。上述有线网络可以包括但不限于以下至少之一：广域网，城域网，局域网，上述无线网络可以包括但不限于以下至少之一：WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)，蓝牙。终端可以并不限定于为PC、手机、平板电脑等。

本申请实施例的柱塞泵监测方法可以由服务器来执行，也可以由终端来执行，还可以是由服务器和终端共同执行。其中，终端执行本申请实施例的柱塞泵监测方法也可以是由安装在其上的客户端来执行。

以由服务器和终端来执行本实施例中的柱塞泵监测方法为例，图1为本申请实施例提供的一种柱塞泵监测方法，包括如下步骤：

步骤S101，获取目标柱塞泵的运行参数信息；

本实施例中的柱塞泵监测方法可以应用于需要对柱塞泵进行监测以确定出柱塞泵的剩余使用寿命的场景。

目标柱塞泵可以是任意的一个柱塞泵。

在确定出目标柱塞泵之后，可以通过设于目标柱塞泵上的传感器系统，对该目标柱塞泵进行运行参数信息的采集，以获取目标柱塞泵的运行参数信息。然后传感器系统可以把采集的运行参数信息传输给控制系统，以由控制系统执行步骤S102和步骤S103的相关步骤。

运行参数信息可以包括所述目标柱塞泵在运行状态下的一个或多个组件、进行一种或多种类型的参数进行采集得到的信息。例如，通过温度传感器对柱塞(位于目标柱塞泵的液力端中的各个缸体内)表面的温度进行检测得到温度值，通过压力传感器对上液歧管和排出歧管进行压力检测，得到压力值等等。

一般情况下，目标柱塞泵在不同的设备状态下，会对应有不同的运行参数信息；因此，通过该运行参数信息可以体现出目标柱塞泵的设备状态。

步骤S102，根据运行参数信息，确定出目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命。

由于运行参数信息可以体现出目标柱塞泵中各个组件的设备状态，且一般情况下，组件的设备状态越好，该组件可继续使用的时长越长，反之，组件的设备状态越差，该组件可继续使用的时长越短。

因此，控制系统在获取得到运行参数信息之后，可以基于该运行参数信息确定出目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命。

进一步的，由于目标柱塞泵可以由多个不同的组件构成，目标组件可以是目标柱塞泵所包括的所有组件中的任一个组件。

剩余使用寿命可以用于指示目标组件可以继续正常使用的时长。因此，目标组件的剩余使用寿命中可以是：凡尔座的剩余使用寿命、柱塞泵液力端的剩余使用寿命等等。

可选的，可以通过将运行参数信息输入预设的模型中，以使预设的模型可以基于该运行参数信息确定出目标柱塞泵的各个组件的剩余使用寿命。进而得到目标组件的剩余使用寿命。

还可以通过将运行参数信息中与目标组件对应的目标运行参数信息数据目标组件对应的模型中，以得到目标组件的剩余使用寿命。

此外，还可以预先获取得到目标组件的运行参数信息与剩余使用寿命之间的对应关系，因此，可以按照该对应关系以及运行参数信息中与目标组件对应的目标运行参数信息，确定出目标组件的剩余使用寿命。

步骤S103，在剩余使用寿命小于或等于预设阈值的情况下，生成用于指示对目标组件执行预设操作的第一报警信息。

控制系统在得到剩余使用寿命之后，即可基于该剩余使用寿命进一步确定出所需对该目标组件所需执行的操作。

可选地，可以判断剩余使用寿命与预设阈值之间的关系，预设阈值可以是与该目标组件对应的阈值，例如，最小剩余使用寿命。

在剩余使用寿命小于或等于预设阈值的情况下，既可以是剩余使用寿命小于或等于最小剩余使用寿命，例如：剩余使用寿命小于或等于24小时(即，预设阈值为24小时)、一周(即，预设阈值为一周)等等。

在此情况下，为了避免因为剩余使用寿命太短，进而目标组件发生故障的概率过高，造成事故的概率过高；因此，可以生成用于指示对目标组件执行预设操作的第一报警信息。

预设操作可以是对目标组件进行维护、保养或更换。

生成的第一报警信息可以是用于展示在目标页面上，或者推送给目标对象的信息。

通过本实施例中的方法，通过根据运行参数信息，确定出目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命，并最终确定是否需要对目标组件执行预设操作，从而可以自动判断得到目标柱塞泵中目标组件是否需要实现预设操作；进而无需现场人工经验抽检以及作业时出现问题后，才对柱塞泵的维护、保养或更换，有效克服了相关技术中需要现场人员频繁的对柱塞泵的组件进行拆解检查，以及组件出现问题后会导致作业异常终止，人员作业量大，施工风险也较大的技术问题。

作为一个可选的实施例，如前述的方法，所述步骤S101获取目标柱塞泵的运行参数信息，包括：步骤P201，获取目标柱塞泵的目标液力端运行参数信息；

所述步骤P201，获取目标柱塞泵的目标液力端运行参数信息，包括如下所述步骤：

步骤P301，获取目标柱塞泵中的上液歧管的目标上液压力，其中，上液歧管位于目标柱塞泵的液力端内。

可选地，可以通过在上液歧管上设置第一压力传感器，以通过该第一压力传感器，检测得到上液歧管的目标上液压力。

目标上液压力可以是用于指示进入上液歧管的液体压力。

步骤P302，获取目标柱塞泵中的排出歧管的目标排出压力，其中，排出歧管位于目标柱塞泵的液力端内。

可选地，可以通过在排出歧管上设置第二压力传感器，以通过该第二压力传感器，检测得到排出歧管的目标排出压力。

目标排出压力可以是用于指示从排出歧管进行液体排出时的液体压力。

步骤P303，获取目标柱塞泵的液力端的目标累计排出排量。

可选地，可以通过在液力端设置排量传感器，进而通过该排量传感器来测量柱塞泵的液力端的目标累计排出排量。

步骤P304，获取目标柱塞泵的液力端累计运行的目标冲刺数。

可以通过设置在目标柱塞泵的液力端的转次传感器对驱动位于缸体中的柱塞运动的驱动机构进行监测，得到目标冲刺数。该目标冲刺数等价于驱动机构的旋转次数，以及柱塞的运动次数。

因此，目标液力端运行参数信息即为包括：目标上液压力、目标排出压力、目标累计排出排量和目标冲刺数。

作为一个可选的实施例，如前述的方法，目标组件为液力端，所述步骤S102根据运行参数信息，确定出目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命，包括如下所述步骤：

步骤P401，将目标上液压力、目标排出压力、目标累计排出排量以及目标冲刺数输入预设的第一参考模型，得到液力端的目标液力端使用寿命以及目标液力端剩余寿命，其中，第一参考模型用于指示液力端运行参数信息与液力端使用寿命之间的相关性。

在确定出目标上液压力、目标排出压力、目标累计排出排量以及目标冲刺数之后，可以通过将上述数据输入至预设的第一参考模型之中，进而可以预测得到液力端的目标液力端使用寿命以及目标液力端剩余寿命。

第一参考模型可以是预先训练得到的用于预测液力端的使用寿命以及剩余寿命的模型。

目标液力端使用寿命可以是目标液力端在开始使用之后，总可使用的寿命(即，总可用时长)。

目标液力端剩余寿命是从获取目标上液压力、目标排出压力、目标累计排出排量以及目标冲刺数的时刻之后，液力端剩余可继续使用的寿命。作为一个可选的实施例，如前述的方法，在步骤S102根据运行参数信息，确定出目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命之前，方法还包括如下所述步骤：

步骤P101，获取指定柱塞泵的历史液力端运行参数信息，以及指定柱塞泵的历史液力端使用寿命。

步骤P102，根据历史液力端运行参数信息以及历史液力端使用寿命，并基于有限元分析，确定出液力端运行参数信息与液力端使用寿命之间的相关性，并得到第一参考模型。

为了得到第一参考模型，可以获取用于建立得到该第一参考模型的第一历史数据。

第一历史数据可以包括指定柱塞泵的历史液力端运行参数信息，以及指定柱塞泵的历史液力端使用寿命。

指定柱塞泵可以是在执行步骤S102之前任意一个使用寿命已结束的柱塞泵。因此，可以确定出指定柱塞泵的历史液力端运行参数信息，以及历史液力端使用寿命。

其中，历史液力端运行参数信息可以包括不同的历史时刻采集得到多组历史数据集，每个历史时刻采集得到的数据集中可以包括该历史时刻下采集的：历史上液压力、历史排出压力、历史累计排出排量以及历史冲刺数。

因此，在得到历史液力端运行参数信息以及历史液力端使用寿命之后，可以基于有限元分析(有限元分析是使用有限元方法来分析静态或动态的物理物体或物理系统进行的分析方法)，确定出能够指示液力端运行参数信息与液力端使用寿命之间的相关性的第一参考模型。

作为一个可选的实施例，如前述的方法，步骤S101获取目标柱塞泵的运行参数信息，包括：步骤Q201获取目标柱塞泵的目标凡尔运行参数信息；

步骤Q201获取目标柱塞泵的目标液力端运行参数信息，包括如下所述步骤：

步骤Q301，获取目标柱塞泵中的上液歧管的目标上液压力，其中，上液歧管位于目标柱塞泵的液力端内。

可选地，可以通过在上液歧管上设置第一压力传感器，以通过该第一压力传感器，检测得到上液歧管的目标上液压力。

目标上液压力可以是用于指示进入上液歧管的液体压力。

步骤Q302，获取目标凡尔的目标振幅信息，其中，目标凡尔位于液力端中的缸体内，目标凡尔为上凡尔或下凡尔中的一种。

可选地，可以通过设置在缸体中设置目标凡尔的位置的外表面上的震动传感器检测得到目标凡尔的目标振幅信息，其中，如图4所示，目标凡尔可以是设于液力端内部上侧的上凡尔或设于液力端内部下侧的下凡尔。

对于任一个缸体内的柱塞，柱塞在该缸体内的上凡尔和下凡尔之间往复运动。图4缩水的液力端内部设有五个缸体，进而包括五组上凡尔和下凡尔。

步骤Q303，获取目标凡尔的目标单体运行时长，以及液力端内的液体性质。

可以通过确定目标凡尔从开始使用之后的累计运行时长，得到目标凡尔的目标单体运行时长，并且，由于目标柱塞泵是在使用过程中，因此可以确定液力端内的液体性质，液体性质可以是用于指示液体类型的信息，例如：水、乳化液等等。

作为一个可选的实施例，如前述的方法，目标组件为目标凡尔，所述步骤S102根据运行参数信息，确定出目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命，包括如下所述步骤：

步骤Q401，将与目标凡尔对应的目标单体运行时长、液体性质、目标上液压力以及目标振幅信息输入预设的第二参考模型，得到目标凡尔的目标凡尔使用寿命以及目标凡尔剩余寿命，其中，第二参考模型用于指示凡尔运行参数信息与凡尔使用寿命之间的相关性。

在确定出与目标凡尔对应的目标单体运行时长、液体性质、目标上液压力以及目标振幅信息之后，可以通过将上述数据输入至预设的第二参考模型之中，进而可以预测得到目标凡尔的目标凡尔使用寿命以及目标凡尔剩余寿命。

第二参考模型可以是预先训练得到的用于预测凡尔的使用寿命以及剩余寿命的模型。

目标凡尔使用寿命可以是目标凡尔在开始使用之后，总可使用的寿命(即，总可用时长)。

目标凡尔剩余寿命是从获取目标凡尔对应的目标单体运行时长、液体性质、目标上液压力以及目标振幅信息的时刻之后，目标凡尔剩余可继续使用的寿命。

进一步的，还可以基于目标凡尔使用寿命以及目标凡尔剩余寿命，确定出目标凡尔的健康度，可选的，可以基于目标凡尔使用寿命以及目标凡尔剩余寿命与健康度之间的对应关系，确定出目标凡尔的健康度。

在目标凡尔的健康度超过设定的凡尔健康度下限值的情况下，则发出报警，提醒操作人员对该反尔体进行检修更换。此功能能够避免操作人员通过经验和目视去评估是否需要更换反尔体，避免了频繁拆装反尔的人工劳动，提高了生产效率，降低了劳动强度。

作为一个可选的实施例，如前述的方法，在所述步骤S102根据运行参数信息，确定出目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命之前，方法还包括如下所述步骤：

步骤Q101，获取指定凡尔的历史凡尔运行参数信息，以及指定凡尔的历史凡尔使用寿命；

步骤Q102，根据历史凡尔运行参数信息以及历史凡尔使用寿命，并基于有限元分析，确定出凡尔运行参数信息与凡尔使用寿命之间的相关性，并得到第二参考模型。

为了得到第二参考模型，可以获取用于建立得到该第二参考模型的第二历史数据。

第二历史数据可以包括指定凡尔的历史凡尔运行参数信息，以及指定凡尔的历史凡尔使用寿命。

指定凡尔可以是在执行步骤S102之前任意一个使用寿命已结束的凡尔。因此，可以确定出指定凡尔的历史凡尔运行参数信息，以及历史凡尔使用寿命。

其中，历史凡尔运行参数信息可以包括不同的历史时刻采集得到多组历史数据集，每个历史时刻采集得到的数据集中可以包括该历史时刻下采集的：历史单体运行时长、历史液体性质、历史上液压力以及历史振幅信息。

因此，在得到历史凡尔运行参数信息以及历史凡尔使用寿命之后，可以基于有限元分析，确定出能够指示凡尔运行参数信息与凡尔使用寿命之间的相关性的第二参考模型。

如图2所示，作为一个可选的实施例，如前述的方法，方法还包括如下所述步骤：

步骤S201，获取目标柱塞泵的图像信息。

可选地，可以通过如图3中所示的视频系统3得到目标柱塞泵的图像信息，视频系统3可以由安装在柱塞泵上的摄像设备，用于记录视频和分析视频的记录设备，以及显示视频的显示设备组成。视频系统用于监控目标柱塞泵的柱塞运动以及渗漏情况，正常情况下视频界面内只有柱塞在做往复运动，异常情况发生时柱塞与液力端密封处会出现液体渗漏或者刺漏情况。

因此，可以通过视频系统中摄像设备采集得到目标柱塞泵的图像信息。

步骤S202，对图像信息进行图像识别，得到图像识别结果；

视频系统3在得到图像信息之后，可以通过预先通过人工学习得到的视频系统，对该图像信息进行图像识别，以得到图像识别结果。

图像识别结果可以是用于指示目标柱塞泵是否存在液体渗漏或者刺漏(指柱塞泵的柱塞、密封垫等密封部件由于磨损出现密封不严的情况)的结果。

步骤S203，在图像识别结果指示目标柱塞泵存在预设问题的情况下，生成第一报警信息。

视频系统3在得到图像识别结果之后，可以判断目标柱塞泵是否存在预设问题，预设问题可以包括：液体渗漏或者刺漏中的任一种。

在确定图像识别结果指示目标柱塞泵存在预设问题的情况下，生成第一报警信息。

第一报警信息可以是用于提醒现场人员对该目标柱塞泵进行处理，防止异常的继续扩大导致设备损坏的信息。设备发出报警后操作人员可以借助视频系统进行二次确认，防止视频系统误报的情况。

视频系统在图像识别结果指示图像信息正常的情况下，会记录正常运行情况下的图像信息。

作为一个可选的实施例，如前述的方法，方法还包括如下所述步骤：

步骤S301，获取目标柱塞泵中的柱塞泵轴承的第一轴承振幅信息。

可以通过设置在柱塞泵轴承上的震动传感器对柱塞泵轴承进行震动情况的采集，并得到第一轴承振幅信息。

步骤S302，获取的目标柱塞泵中的减速箱轴承的第二轴承振幅信息。

可以通过设置在减速箱轴承上的震动传感器对减速箱轴承进行震动情况的采集，并得到第二轴承振幅信息。

步骤S303，将与第一轴承振幅信息输入预设的第三参考模型，得到柱塞泵轴承的柱塞泵轴承健康度，其中，第三参考模型用于指示柱塞泵轴承的振幅信息与健康度之间的相关性；在柱塞泵轴承健康度不满足第一预设健康度的情况下，生成第二报警信息。

在确定出柱塞泵轴承的第一轴承振幅信息之后，可以通过将柱塞泵轴承的第一轴承振幅信息输入至预设的第三参考模型之中，进而可以预测得到柱塞泵轴承的柱塞泵轴承健康度。

第三参考模型可以是预先训练得到的用于预测柱塞泵轴承的柱塞泵轴承健康度的模型。

柱塞泵轴承健康度可以是用于指示柱塞泵轴承相对于未使用状态下的损耗情况的信息。

在得到柱塞泵轴承健康度之后，即可判断在柱塞泵轴承健康度是否满足第一预设健康度。

第一预设健康度可以是柱塞泵轴承能够继续使用所需满足的健康度下限，例如，在健康度通过振幅体现时；振幅越大，柱塞泵轴承健康度越低；振幅越小，柱塞泵轴承健康度越高。

在柱塞泵轴承健康度不满足第一预设健康度的情况下，即可生成第二报警信息，第二报警信息可以是进行警告或停机报警。

第二报警信息是进行警告时所对应的第一预设健康度，高于第二报警信息是进行停机报警时所对应的第一预设健康度；例如，在健康度通过振幅体现时；第二报警信息是进行警告时所对应的振幅小于第二报警信息是进行停机报警时所对应的振幅。

步骤S304，将与第二轴承振幅信息输入预设的第四参考模型，得到减速箱轴承的减速箱轴承健康度，其中，第四参考模型用于指示减速箱轴承的振幅信息与健康度之间的相关性；在减速箱轴承健康度不满足第二预设健康度的情况下，生成第三报警信息。

在确定出减速箱轴承的第二轴承振幅信息之后，可以通过将减速箱轴承的第二轴承振幅信息输入至预设的第四参考模型之中，进而可以预测得到减速箱轴承的减速箱轴承健康度。

第四参考模型可以是预先训练得到的用于预测减速箱轴承的减速箱轴承健康度的模型。

减速箱轴承健康度可以是用于指示减速箱轴承相对于未使用状态下的损耗情况的信息。

在得到减速箱轴承健康度之后，即可判断在减速箱轴承健康度是否满足第二预设健康度。

第二预设健康度可以是减速箱轴承能够继续使用所需满足的健康度下限，例如，在健康度通过振幅体现时；振幅越大，减速箱轴承健康度越低；振幅越小，减速箱轴承健康度越高。

在减速箱轴承健康度不满足第二预设健康度的情况下，即可生成第二报警信息，第二报警信息可以是进行警告或停机报警。

第二报警信息是进行警告时所对应的第二预设健康度，高于第二报警信息是进行停机报警时所对应的第二预设健康度；例如，在健康度通过振幅体现时；第二报警信息是进行警告时所对应的振幅小于第二报警信息是进行停机报警时所对应的振幅。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述柱塞泵监测方法的柱塞泵监测系统。图3是根据本申请实施例的一种可选的柱塞泵监测系统的结构框图，如图3所示，该柱塞泵监测系统可以包括：

传感器系统1，用于获取目标柱塞泵的运行参数信息；

控制系统2，用于按照运行参数信息，确定出目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命；

控制系统2，还用于在剩余使用寿命小于或等于预设阈值的情况下，生成用于指示对目标柱塞泵组件执行预设操作的第一报警信息。

如下所述，提供一种应用前述任一实施例的应用例：

如图3所示，柱塞泵监测系统由传感器系统1、控制系统2以及视频系统3组成。视频系统3通过视觉形式查看柱塞泵的运行情况，通过人工学习能够判断柱塞泵柱塞是否存在刺漏的情况，在设备发生异常时能够发出报警，及时提醒操作人员进行更换。传感器系统1用于测量大泵运行的各个参数，并将参数传入到控制系统2。控制系统2用于监测传感器系统1测量的各个数据，并进行逻辑计算判断后得出泵体的各个系统的健康评估参数。

I.视频系统3

视频系统3由安装在柱塞泵上的摄像设备31、用于记录视频和分析视频的记录设备32和显示视频的显示设备33组成。视频系统3用于监控柱塞泵的柱塞运动以及渗漏情况，正常情况下显示设备33的视频界面内只有柱塞在做往复运动，异常情况发生时柱塞与液力端密封处会出现液体渗漏或者刺漏情况。视频系统3经过人工学习，会记录正常运行情况下的视频信息(即，不存在预设问题的图像信息)，在出现液体渗漏或者刺漏(即，存在预设问题)时会与正常的视频信息不同，根据此异常发出报警(即生成第一报警信息)，及时提醒现场人员进行处理，防止异常的继续扩大导致设备损坏。设备发出报警后操作人员可以借助视频系统3进行二次确认，防止视频系统3误报的情况。

II.传感器系统1

传感器系统1用于测量柱塞泵的运行情况，包括用于测量震动的震动传感器，用于测量温度的温度传感器以及用于测量压力和压力传感器和流量的流量传感器等。

震动传感器用于测量柱塞泵各个系统的震动情况，其传感器类型可为贴片式的电阻传感器或者螺纹式的震动传感器或者其他合理的传感器组成。其测量位置为柱塞泵各个缸体上设有上凡尔和下凡尔的外表面位置，进液歧管、动力端轴承、减速箱轴承等位置。

温度传感器，通过红外或者热电阻以及光纤等形式的传感器，设于柱塞所在缸体外表面以测量柱塞的温度，正常情况下柱塞通过润滑脂润滑，动作顺畅不会产生额外的摩擦力因此温度会稳定在一定范围内。当柱塞润滑不良或者密封原件损坏后会导致柱塞摩擦增加，导致柱塞温度上升，通过温度传感器可以监测到此温度的上升情况，在检测到的柱塞温度超过预设温度上限时，发出温度过高报警。

压力传感器安装在大泵的上液歧管和排出歧管上，上液歧管可以监测柱塞泵的上液压力，当上液压力低于设定压力值时发出报警。排出压力传感器用来测量柱塞泵的排出压力，排出压力用来监控柱塞泵的液力端受力情况，并通过此参数(即，上液压力和排出压力)计算连杆负载、液力端寿命等参数。

排量传感器用来测量柱塞泵的排出排量，通过计算柱塞泵的排量参数可以对柱塞泵的液力端寿命进行预测。

III.控制系统2

控制系统2通过采集各个组件的运行信息，通过逻辑判断或者自主学习能够对部件的运行情况进行报警，同时也可以对部件的寿命(即，使用寿命和剩余寿命)和健康度进行评估，给与操作员以预测性的评估信息。

报警信息

1.通过监测上液压力、以及每个柱塞的振幅信号(即，每个凡尔的振幅信息)，结合对应的参考模型可以对柱塞泵的反尔体进行健康度评估，当某个健康度评估结果超过设定值时发出报警，提醒操作人员对该反尔体进行检修更换。此功能能够避免操作人员通过经验和目视去评估是否需要更换反尔体，避免了频繁拆装反尔的人工劳动，提高了生产效率，降低了劳动强度。

2.通过监测柱塞泵轴承和减速箱轴承的振幅信息，结合对应的参考模型可以对柱塞泵轴承和减速箱轴承进行报警。报警可以分为警告和停机报警，在监测到警告报警时需要对轴承进行检修或者更换，当振幅达到停机报警时需要进行停机保护，防止柱塞泵的进一步损坏。

寿命预测功能

1.通过监测柱塞泵的排量和压力信息，建立相应的参考模型，作业时根据柱塞泵的累计运行冲次数和作业时的压力，可以评估出此时的柱塞泵液力端的使用寿命和剩余寿命。在剩余寿命达到警告值时，发出报警信息提醒操作人员对柱塞泵进行检修或者更换。

2.凡尔体及凡尔座(凡尔包括凡尔体及凡尔座)的寿命预测，控制系统采集上液压力和每个柱塞泵缸体的震动情况(即缸体内的凡尔的振幅信息)，建立相应的参考模型，作业时同时结合反尔的累计运行时间和液体性质，可以评估出此反尔体及反尔座的使用寿命和预测寿命。当监测到振幅异常或者剩余寿命达到警告值时，发出报警信息提醒操作人员对反尔体和/或反尔座进行检修或者更换。

此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在实现如图1所示方法的硬件环境中，可以通过软件实现，也可以通过硬件实现，其中，硬件环境包括网络环境。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例中所提供的方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种柱塞泵监测方法，其特征在于，包括：

获取目标柱塞泵的运行参数信息；

根据所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命；

在所述剩余使用寿命小于或等于预设阈值的情况下，生成用于指示对所述目标组件执行预设操作的第一报警信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标柱塞泵的运行参数信息，包括：获取所述目标柱塞泵的目标液力端运行参数信息；

所述获取所述目标柱塞泵的目标液力端运行参数信息，包括：

获取所述目标柱塞泵中的上液歧管的目标上液压力，其中，所述上液歧管位于所述目标柱塞泵的液力端内；

获取所述目标柱塞泵中的排出歧管的目标排出压力，其中，所述排出歧管位于所述目标柱塞泵的液力端内；

获取所述目标柱塞泵的所述液力端的目标累计排出排量；

获取所述目标柱塞泵的所述液力端累计运行的目标冲刺数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标组件为所述液力端，所述根据所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命，包括：

将所述目标上液压力、所述目标排出压力、所述目标累计排出排量以及所述目标冲刺数输入预设的第一参考模型，得到所述液力端的目标液力端使用寿命以及目标液力端剩余寿命，其中，所述第一参考模型用于指示液力端运行参数信息与液力端使用寿命之间的相关性。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根据所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命之前，所述方法还包括：

获取指定柱塞泵的历史液力端运行参数信息，以及所述指定柱塞泵的历史液力端使用寿命；

根据所述历史液力端运行参数信息以及历史液力端使用寿命，并基于有限元分析，确定出液力端运行参数信息与液力端使用寿命之间的相关性，并得到所述第一参考模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标柱塞泵的运行参数信息，包括：获取所述目标柱塞泵的目标凡尔运行参数信息；

所述获取所述目标柱塞泵的目标液力端运行参数信息，包括：

获取所述目标柱塞泵中的上液歧管的目标上液压力，其中，所述上液歧管位于所述目标柱塞泵的液力端内；

获取目标凡尔的目标振幅信息，其中，所述目标凡尔位于所述液力端中的缸体内，所述目标凡尔为上凡尔或下凡尔中的一种；

获取所述目标凡尔的目标单体运行时长，以及所述液力端内的液体性质。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标组件为所述目标凡尔，所述根据所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命，包括：

将与所述目标凡尔对应的所述目标单体运行时长、所述液体性质、所述目标上液压力以及所述目标振幅信息输入预设的第二参考模型，得到所述目标凡尔的目标凡尔使用寿命以及目标凡尔剩余寿命，其中，所述第二参考模型用于指示凡尔运行参数信息与凡尔使用寿命之间的相关性。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述根据所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命之前，所述方法还包括：

获取指定凡尔的历史凡尔运行参数信息，以及所述指定凡尔的历史凡尔使用寿命；

根据所述历史凡尔运行参数信息以及历史凡尔使用寿命，并基于有限元分析，确定出凡尔运行参数信息与凡尔使用寿命之间的相关性，并得到所述第二参考模型。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述目标柱塞泵的图像信息；

对所述图像信息进行图像识别，得到图像识别结果；

在所述图像识别结果指示所述目标柱塞泵存在预设问题的情况下，生成第一报警信息。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述目标柱塞泵中的柱塞泵轴承的第一轴承振幅信息；获取所述的目标柱塞泵中的减速箱轴承的第二轴承振幅信息；

将与所述第一轴承振幅信息输入预设的第三参考模型，得到所述柱塞泵轴承的柱塞泵轴承健康度，其中，所述第三参考模型用于指示柱塞泵轴承的振幅信息与健康度之间的相关性；在所述柱塞泵轴承健康度不满足第一预设健康度的情况下，生成第二报警信息；

将与所述第二轴承振幅信息输入预设的第四参考模型，得到所述减速箱轴承的减速箱轴承健康度，其中，所述第四参考模型用于指示减速箱轴承的振幅信息与健康度之间的相关性；在所述减速箱轴承健康度不满足第二预设健康度的情况下，生成第三报警信息。

10.一种柱塞泵监测系统，其特征在于，包括：

传感器系统，用于获取目标柱塞泵的运行参数信息；

控制系统，用于按照所述运行参数信息，确定出所述目标柱塞泵中目标组件的剩余使用寿命；

所述控制系统，还用于在所述剩余使用寿命小于或等于预设阈值的情况下，生成用于指示对所述目标组件执行预设操作的第一报警信息。

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