一种适用于钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法，该方法通过对系统各大功率单元的电流实时监测，进行负荷的超短期（1‑5min）综合预测分析；并通过预设温度传感器采集电控房内各测温点的实时温度，形成温度大数据，自动绘制各测温点的温度变化曲线；测算系统中主要发热部位温升的变化，遴选出超过警戒点的功率单元，综合统筹各类数据对趋势火灾点进行报警。本发明专利技术思路新颖、智能化水平高、工况针对性强，可有效提早发现电控房内因操作不当或设备故障时重点部位的温度升高，并及时采取措施，消除火灾隐患。

Power point temperature rise prediction and alarm method suitable for electric control system of drilling machine

The invention discloses a power point suitable for drilling control system temperature prediction and alarm method, this method through the current real-time monitoring of major power system unit, the ultra short term load forecasting (1 5min) comprehensive analysis; and the real-time temperature of each measuring point preset temperature sensor acquisition control room the formation of large data, temperature, automatic drawing temperature variation curve of each measuring point; the changes of main heating position measuring system of temperature rise in the selected power unit exceeds the warning point, comprehensive alarm on trend of fire point co-ordination of various types of data. The invention of novel, high intelligent level condition, strong pertinence, can effectively control the real cause of early detection of equipment failure or improper operation of the key parts of the temperature, and to take timely measures to eliminate fire hazards.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法
本专利技术属于石油钻井
，具体涉及一种适用于钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法。
技术介绍
电能作为现代油田生产与生活的能源时在给予人类高效与便捷的同时，因电能使用而引发的火灾所造成的危害也非常的惊人。因此，作为陆地石油钻机重要组成部分的电控房，预测及报警火灾前奏（即关键部位温度升高）的重要性是不言而喻的。如何提高陆地石油钻机电控房内关键部位温度升高预测及报警的水平与可靠性一直是各油田和钻机制造厂商关注的焦点。在现代钻机中,火灾预警装置是必不可少的,它是保护油田生命财产安全的重要措施之一。目前，各种火灾预警装置在石油钻井和修井行业中广泛使用，大大提高了施工作业的安全性，减轻了作业者的劳动强度，减少或避免了作业中以电气火灾为主要事故的发生。但由于国家和石油行业目前并没有关于钻机电控火灾预报警方面的标准和规范，因此各生产厂商的产品五花八门，在应用中存在各种各样的问题；同时，由于发展的不平衡，各种形式的火灾预警系统（装置）在国内外各油田均有应用。其特点为设计简单，自动化水平低，自成体系。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中存在的技术问题，提供一种思路新颖、智能化程度高、工况针对性强，可有效提早发现电控房内重点部位温度升高的适用于钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种适用于钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法，该方法包括以下步骤：A、确定预进行负荷分析的功率单元并设定分析周期；B、确定主负载工况类型：确定主负载当前工况为正常钻进、起/下钻、倒划眼、其他工况中的哪种工况类型；C、根据钻井经验值确定当前工况作业主设备所需系数，即作业主设备运行功率占额定功率的百分数；D、确定当前工况作业主设备所需的功率值；E、确定运行的辅助设备所需的功率值；F、确定当前工况作业主设备和运行的辅助设备所需的总功率；G、通过对功率单元进行电流实时检测，进行1-5min内的负荷综合预测分析；H、根据大电流经过之处确定电控房内测温点的位置及数量；I、在电控房内装设测温设施；J、测温数据的分析并自动绘制各测温点的温度变化曲线，测温数据的分析包括多种运算，找出超警戒温度点，自动绘制各测温点的温度变化曲线；K、在环境温度基本不变的情况下对主要发热部位进行温度的测量和记录，计算出对应的温升；L、综合功率单元的负荷分析、测温数据的分析和主要发热部位的温升，对趋势火灾点进行报警。进一步地，所述步骤A中分析周期为1-5min。进一步地，所述步骤B中确定主负载工况类型时包括以下步骤：a、判定主负载当前工况类型是否为正常钻进，若不是，进行下一步骤；b、判定主负载当前工况类型是否为起/下钻，若不是，进行下一步骤；c、判定主负载当前工况类型是否为倒划眼，若不是，进行下一步骤；d、确认当前工况类型为其他工况。进一步地，所述步骤C中主负载工况类型为正常钻进时作业主设备的所需系数为绞车0.1、顶驱/转盘0.5、泥浆泵0.8；主负载工况类型为起/下钻时作业主设备的所需系数为绞车0.8、顶驱/转盘0、泥浆泵0.1；主负载工况类型为倒划眼时作业主设备的所需系数为绞车0.8、顶驱/转盘0.2、泥浆泵0.2。进一步地，所述步骤步骤I中测温设施为温度传感器。本专利技术相对现有技术具有以下有益效果：本专利技术通过对系统各大功率单元的电流实时监测，进行负荷的超短期（1-5min）综合预测分析；并通过预设温度传感器采集电控房内各测温点的实时温度，形成温度大数据，自动绘制各测温点的温度变化曲线；测算系统中主要发热部位温升的变化，遴选出超过警戒点的功率单元，综合统筹各类数据对趋势火灾点进行报警。本专利技术思路新颖、智能化水平高、工况针对性强，可有效提早发现电控房内因操作不当或设备故障时重点部位的温度升高，并及时采取措施，消除火灾隐患。附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种适用于钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法，该方法包括以下步骤：A、确定预进行负荷分析的功率单元并设定分析周期为1-5min。B、确定主负载工况类型：确定主负载当前工况为正常钻进、起/下钻、倒划眼、其他工况中的哪种工况类型；其中确定主负载工况类型时包括以下步骤：a、判定主负载当前工况类型是否为正常钻进，若不是，进行下一步骤；b、判定主负载当前工况类型是否为起/下钻，若不是，进行下一步骤；c、判定主负载当前工况类型是否为倒划眼，若不是，进行下一步骤；d、确认当前工况类型为其他工况。C、根据钻井经验值确定当前工况作业主设备所需系数，即作业主设备运行功率占额定功率的百分数；主负载工况类型为正常钻进时作业主设备的所需系数为绞车0.1、顶驱/转盘0.5、泥浆泵0.8；主负载工况类型为起/下钻时作业主设备的所需系数为绞车0.8、顶驱/转盘0、泥浆泵0.1；主负载工况类型为倒划眼时作业主设备的所需系数为绞车0.8、顶驱/转盘0.2、泥浆泵0.2。D、确定当前工况作业主设备（如绞车，转盘和泥浆泵）所需的功率值。E、确定运行的辅助设备所需的功率值。F、确定当前工况作业主设备和运行的辅助设备所需的总功率。G、通过对功率单元进行电流实时检测，进行1-5min内的负荷综合预测分析。例如，在3分钟内等间隔（如20s）测量功率单元的电流，绘制时间-电流曲线，并与历史曲线相比较，得到电流的变化发展趋势，从而做出对负荷的综合预测分析。H、根据大电流经过之处确定电控房内测温点的位置及数量，如大电缆，空气或塑壳断路器，变流器件和接插件等。I、在电控房内装设温度传感器。J、测温数据的分析并自动绘制各测温点的温度变化曲线，测温数据的分析包括多种运算（如求不同时段的平均值等），找出超警戒温度点，自动绘制各测温点的温度变化曲线，由PLC计算实施，在触摸屏显示。K、在环境温度基本不变的情况下对主要发热部位在一段时间内按一定间隔进行温度的测量和记录，计算出对应的温升。计算方法：将在一段时间（如5min）内以等间隔（如30s）测量到的温度值（t1,t2,t3……t10），用后者减前者（t2-t1）或（t3-t2），所得值即为30s内的温升；用后者减前者（t4-t2）或（t5-t3），所得值即为60s内的温升；如此等等。L、综合功率单元的负荷分析、测温数据的分析和主要发热部位的温升，对趋势火灾点进行报警。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：A、确定预进行负荷分析的功率单元并设定分析周期；B、确定主负载工况类型：确定主负载当前工况为正常钻进、起/下钻、倒划眼、其他工况中的哪种工况类型；C、根据钻井经验值确定当前工况作业主设备所需系数，即作业主设备运行功率占额定功率的百分数；D、确定当前工况作业主设备所需的功率值；E、确定运行的辅助设备所需的功率值；F、确定当前工况作业主设备和运行的辅助设备所需的总功率；G、通过对功率单元进行电流实时检测，进行1‑5min内的负荷综合预测分析；H、根据大电流经过之处确定电控房内测温点的位置及数量；I、在电控房内装设测温设施；J、测温数据的分析并自动绘制各测温点的温度变化曲线，测温数据的分析包括多种运算，找出超警戒温度点，自动绘制各测温点的温度变化曲线；K、在环境温度基本不变的情况下对主要发热部位进行温度的测量和记录，计算出对应的温升；L、综合功率单元的负荷分析、测温数据的分析和主要发热部位的温升，对趋势火灾点进行报警。

【技术特征摘要】
1.一种适用于钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：A、确定预进行负荷分析的功率单元并设定分析周期；B、确定主负载工况类型：确定主负载当前工况为正常钻进、起/下钻、倒划眼、其他工况中的哪种工况类型；C、根据钻井经验值确定当前工况作业主设备所需系数，即作业主设备运行功率占额定功率的百分数；D、确定当前工况作业主设备所需的功率值；E、确定运行的辅助设备所需的功率值；F、确定当前工况作业主设备和运行的辅助设备所需的总功率；G、通过对功率单元进行电流实时检测，进行1-5min内的负荷综合预测分析；H、根据大电流经过之处确定电控房内测温点的位置及数量；I、在电控房内装设测温设施；J、测温数据的分析并自动绘制各测温点的温度变化曲线，测温数据的分析包括多种运算，找出超警戒温度点，自动绘制各测温点的温度变化曲线；K、在环境温度基本不变的情况下对主要发热部位进行温度的测量和记录，计算出对应的温升；L、综合功率单元的负荷分析、测温数据的分析和主要发热部位的温升，对趋势火灾点进行报警。2.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振中，侯忠奎，齐振宇，郭建，刘志臻，王彦兵，
申请(专利权)人：天水电气传动研究所有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62