压力流量监控系统和故障诊断方法技术方案

本发明专利技术公开了一种压力流量监控系统和基于该压力流量监控系统的故障诊断方法，所述压力流量监控系统包括卸压装置、过液管路和分析仪，所述卸压装置设有内腔、进液口和出液口，所述进液口和所述出液口与所述内腔连通，所述卸压装置设有第一压力传感器，所述第一压力传感器适于监测所述内腔内的液压；所述过液管路通过所述进液口与所述卸压装置的内腔连通，所述过液管路设有第二压力传感器和流量传感器；所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述流量传感器与所述分析仪电性相连。本发明专利技术实施例的压力流量监控系统具有对水力压裂系统的压力和流量的监控效果好，能够诊断水力压裂系统故障的优点。统故障的优点。统故障的优点。

Pressure and flow monitoring system and fault diagnosis method

【技术实现步骤摘要】
压力流量监控系统和故障诊断方法


[0001]本专利技术涉及监控设备
，具体地，涉及一种压力流量监控系统和基于该压力流量监控系统的故障诊断方法。

技术介绍

[0002]煤层上覆坚硬厚砂岩顶板的难垮落性及大面积悬露顶板的突然破断造成采掘工作面片帮、底鼓等矿压显现明显，严重影响了矿井的安全，顶板水力压裂技术是一种常用于在煤层开采时弱化煤层上覆的坚硬顶板的技术，从而提高矿井的安全、便于回采，相关技术中的压力流量监控系统监控效果较差、不能及时发现水力压裂系统的故障。

技术实现思路

[0003]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0004]相关技术中的水力压裂系统的压力流量监控系统采用人工定期巡检的方式监控水力压裂系统中的液体压力，无法得到连续的监控数据，且发生管路爆裂等异常事故时，存在安全隐患。
[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种压力流量监控系统，该压力流量监控系统具有对水力压裂系统的压力和流量的监控效果好，能够诊断水力压裂系统故障的优点。
[0006]本专利技术实施例还提出一种故障诊断方法。
[0007]本专利技术实施例的压力流量监控系统，包括卸压装置，所述卸压装置设有内腔、进液口和出液口，所述进液口和所述出液口与所述内腔连通，所述卸压装置设有第一压力传感器，所述第一压力传感器适于监测所述内腔内的液压；过液管路，所述过液管路通过所述进液口与所述卸压装置的内腔连通，所述过液管路设有第二压力传感器和流量传感器，所述第二压力传感器适于监测所述过液管路内的液压，所述流量传感器适于监测所述过液管路内的流量；分析仪，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述流量传感器与所述分析仪电性相连。
[0008]本专利技术实施例的压力流量监控系统具有监控效果好，能够诊断水力压裂系统故障的优点。
[0009]在一些实施例中，所述过液管路设有第一泄压阀，所述第一泄压阀与所述分析仪电性相连，所述第一泄压阀适于在所述过液管路内的液压大于设定阈值时对所述过液管路卸压，所述第二压力传感器和所述流量传感器设在所述卸压装置和所述第一泄压阀之间。
[0010]在一些实施例中，所述过液管路包括第一段和第二段，所述第一段连接在所述卸压装置和所述第二段之间，且所述第一段可柔性变形，所述第二压力传感器、所述流量传感器、所述第一泄压阀设于所述第二段。
[0011]在一些实施例中，所述第二段设有卸压口，所述第一泄压阀设在所述第二段的卸压口处并适于启闭所述卸压口。
[0012]在一些实施例中，所述卸压装置包括外筒和内筒，所述内筒可滑移的配合在所述外筒内，所述外筒内设有第一腔，所述内筒内设有第二腔，所述第一腔和所述第二腔连通形成所述内腔，所述进液口和所述出液口设于所述外筒，所述第一压力传感器设于所述内筒并适于监测所述第二腔内的液压。
[0013]在一些实施例中，所述外筒设有第二泄压阀，所述第二泄压阀与所述第一腔连通，所述第二泄压阀适于在所述卸压装置受到反向冲击时排出液体以对所述第一腔卸压，所述内筒设有安全阀，所述安全阀与所述第二腔连通，所述安全阀适于在所述第二腔内的液压超过安全压力时对所述第二腔卸压。
[0014]在一些实施例中，所述内筒设有注液口，所述注液口与所述第二腔连通，所述注液口适于向所述第二腔内通入液体。
[0015]在一些实施例中，所述分析仪设有显示模块和无线模块。
[0016]本专利技术实施例的基于上述任一项实施例所述的压力流量监控系统的故障诊断方法，包括如下步骤：若所述第一压力传感器的数值突增，所述第二压力传感器的数值突降，所述流量传感器的数值增加或持续大于第一设定阈值，则所述故障信息为孔内反向冲击且封孔器崩裂；
[0017]若所述第一压力传感器的数值缓慢增大，所述第二压力传感器的数值无变化，所述流量传感器的数值减小或持续小于第二设定阈值，则所述故障信息为孔内反向冲击且封孔器未崩裂。
[0018]在一些实施例中，所述故障诊断方法包括如下步骤：若所述第一压力传感器的数值无变化，所述第二压力传感器的数值突降，所述流量传感器的数值增加或持续大于第三设定阈值，则所述故障信息为高压管崩裂；
[0019]若所述第一压力传感器的数值无变化，所述第二压力传感器的数值增加或持续大于第四设定阈值，所述流量传感器的数值持续小于第五设定阈值，则所述故障信息为未压裂；
[0020]若所述第一压力传感器的数值无变化，所述第二压力传感器的数值突降至小于第六设定阈值，所述流量传感器的数值突降至小于第六设定阈值，则所述故障信息为泵站故障。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例的压力流量监控系统的结构示意图。
[0022]附图标记：
[0023]卸压装置1；进液口11；出液口12；第一压力传感器13；第二泄压阀14；安全阀15；注液口16；
[0024]过液管路2；第一段21；第二段22；进液段201；出液段202；卸压口203；第二压力传感器221；流量传感器222；第一泄压阀223；
[0025]分析仪3；显示模块31；无线模块32。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考
附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]下面结合附图描述本专利技术实施例的压力流量监控系统。
[0028]如图1所示，本专利技术实施例的压力流量监控系统包括卸压装置1、过液管路2和分析仪3。
[0029]卸压装置1设有内腔(图中未示出)、进液口11和出液口12，进液口11和出液口12与内腔连通，卸压装置1设有第一压力传感器13，第一压力传感器13适于监测内腔内的液压。
[0030]具体地，出液口12与封孔压裂器相连，出液口12与过液管道相连，压裂液经过进液口11流入内腔，然后经过出液口12流至封孔压裂器，由此，内腔中的液压与封孔压裂器中的液压相同，第一传感器通过检测内腔中的液压获得封孔压裂器中的液压。
[0031]过液管路2通过进液口11与卸压装置1的内腔连通，过液管路2设有第二压力传感器221和流量传感器222，第二压力传感器221适于监测过液管路2内的液压，流量传感器222适于监测过液管路2内的流量。
[0032]具体地，过液管路2的一端与泵站相连，过液管路2的另一端与卸压装置1相连，压裂液流经过液管路2和卸压装置1流入封孔压裂器中，第二压力传感器221通过检测过液管路2中的液压获得内腔卸压装置1上游的压裂液压力，流量传感器222通过检测过液管路2中的流量获得流入卸压装置1的压裂液的流量。
[0033]第一压力传感器13、第二压力传感器221、流量传感器222与分析仪3电性相连。具体地，第一压力传感器13将内腔中的液压转换为数字信号并输送至分析仪3，第二压力传感器221将过液管路2中的液压转换为数字信号并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力流量监控系统，其特征在于，包括：卸压装置，所述卸压装置设有内腔、进液口和出液口，所述进液口和所述出液口与所述内腔连通，所述卸压装置设有第一压力传感器，所述第一压力传感器适于监测所述内腔内的液压；过液管路，所述过液管路通过所述进液口与所述卸压装置的内腔连通，所述过液管路设有第二压力传感器和流量传感器，所述第二压力传感器适于监测所述过液管路内的液压，所述流量传感器适于监测所述过液管路内的流量；分析仪，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述流量传感器与所述分析仪电性相连。2.根据权利要求1所述的压力流量监控系统，其特征在于，所述过液管路设有第一泄压阀，所述第一泄压阀与所述分析仪电性相连，所述第一泄压阀适于在所述过液管路内的液压过高时排出液体以对所述过液管路卸压，所述第二压力传感器和所述流量传感器设在所述卸压装置和所述第一泄压阀之间。3.根据权利要求2所述的压力流量监控系统，其特征在于，所述过液管路包括第一段和第二段，所述第一段连接在所述卸压装置和所述第二段之间，且所述第一段可柔性变形，所述第二压力传感器、所述流量传感器、所述第一泄压阀设于所述第二段。4.根据权利要求3所述的压力流量监控系统，其特征在于，所述第二段设有卸压口，所述第一泄压阀设在所述第二段的卸压口处并适于启闭所述卸压口。5.根据权利要求1所述的压力流量监控系统，其特征在于，所述卸压装置包括外筒和内筒，所述内筒可滑移的配合在所述外筒内，所述外筒内设有第一腔，所述内筒内设有第二腔，所述第一腔和所述第二腔连通形成所述内腔，所述进液口和所述出液口设于所述外筒，所述第一压力传感器设于所述内筒并适于监测所述第二腔内的液压。6.根据权利要求5所述的压力流量监控系统，其特征在于，所述外筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏振国，赵善坤，邓志刚，李宏艳，柴海涛，祖万山，蒋军军，叶锦娇，王寅，秦凯，玄中堂，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：