【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钻机远程云平台的监控系统及方法，特别是涉及一种避障处理领域。
技术介绍
1、在钻机行业，传统的钻机监控系统往往依赖于现场的人工监测和有限的数据采集，这种方式不仅效率低下，而且难以实时准确地获取钻机的运行状态信息，从而增加了故障发生的风险。
2、传统的钻机监控系统存在诸多局限性，首先多传感器会发生信号偏移异常情况，可能导致计量偏差而影响检测数据，故对计量传感器进行异常诊断并做好异常预警，对于安全高效生产具有重要的意义，传统监控系统通常只能监测到有限的几个参数，无法全面反映钻机的运行状态，其外无法实现远程监控，导致监控人员需要亲临现场才能获取数据，效率低下，然后对于数据的处理能力有限，往往只能进行简单的阈值判断，无法对复杂的钻机故障进行准确诊断，导致传感器检测的数值与实际的数值出现偏差。
技术实现思路
1、专利技术目的：一个目的是提出一种钻机远程云平台的监控系统，以解决现有技术存在的上述问题；进一步目的是提出一种实现上述系统的方法。
2、技术方案：一种钻机远程云平台的监控系统，包括：
3、用于对钻机的数据进行检测的传感器模块，用于接收传感器检测数据，并根据检测数据进行管控的控制模块，用于获取控制模块指令并显示传感器数据，以及钻机施工时的参数及故障点监测的显示屏，用于将接收的控制指令进行远程发送的4g模块，用于对远程发送的控制指令进行存储和云端控制的云平台。
4、在进一步的实施例中，所述传感器模块包括绳位移传感器，将监测钻
5、液位传感器，测量钻机平台液压体油、柴油的液位，并转换为电信号给显示屏；
6、温度传感器，用于监测钻机液压油的温度；
7、压力传感器，测量钻机动作执行中的液压压力，以及后台泵站施工浆液压力；；
8、倾角传感器，用于测量钻机平台的姿态并进行倾斜角度的调整；
9、电磁流量计：监测钻机后台泵站浆液的流量和流速，确保流体供应和循环的正常运行，通过无线装置rs485通讯连接到显示屏读取数据；
10、电感型接近开关，通过脉冲信号，测量回转器齿轮转动速度。
11、在进一步的实施例中，所述控制模块包括集成模拟量输入器，接收传感器模块的模拟量信号；
12、计数器，计算钻机回转器齿轮转速；
13、以太网通讯，将显示屏与4g模块连接，将采集的传感器数据传输显示屏显示和云平台；
14、输出继电器，根据控制模块的指令，通过继电器控制钻机各部件的电源通/断。
15、在进一步的实施例中，所述云平台包括远程数据读取，设置多种权限的子账号用于不同钻机的用户数据读取和远程施工参数在线监测；
16、远程开关机控制，将数据通过4g模块传输给对应输出继电器，再通过输出继电器的开关量控制钻机的启动。
17、一种钻机远程云平台的监控方法，包括：首先建立数据异常识别模型，把传感器模块采集的多传感器的信号传输至控制模块，并对传输过程中的信号进行预处理，并消除噪声数据对异常诊断分析的影响；
18、然后建立arima模型，预测多传感器的信号是否超过异常阈值，若未超出阈值，则信号正常输出；否则，进行异常识别；异常诊断完成后，异常决策对异常诊断的结果进行分析，当测量值与真实值之间存在不可接受的偏差时，此时判定传感器处于异常状态，根据分析结果控制显示屏的停机\改进操作\报警的独立运转。
19、在进一步的实施例中，预处理基于神经网络信息融合提取多传感器的信号作为神经网络的输入，对输入神经网络的各种特征信息进行融合识别，并由输出层输出识别结果，即钻进过程的实时状态；
20、信息融合异常诊断的具体步骤如下：
21、收集历史钻进异常信息或模拟异常信息，提取诊断所需的特征参数；
22、根据建立数据异常识别模型的要求和经验对提取的特征参数进行预处理，使其满足神经网络输入要求；
23、利用bp学习算法对异常识别模型进行训练，使模型输出和实际目标输出的误差平方和小；
24、将已经训练好的模型对钻进过程状态进行诊断，采集状态信号，特征提取后输入与训练样本格式一致的诊断样本集，进而进行诊断。
25、在进一步的实施例中，诊断步骤如下：
26、构造钻机状态监测与异常诊断的识别框架；
27、分析框架中的典型异常的发生机理和异常征兆后，选择对异常具有识别能力的特征信号和特征参数作为识别框架的证据体；
28、在当前传感器测量值情况下计算各证据体的基本可信度分配；
29、计算各证据体对识别框架中所有命题的信任度和似真度；
30、对不同证据的信度函数，进行合成。
31、在进一步的实施例中，所述异常状态下传感器的测量值与实际值会发生改变，过量噪声也会导致传感器测量值的离散型加大，导致测量能量下降，偏差是测量值与实际测量值之间的差值，并在测量值的基础上增加或减少一个常数，获取故障下偏差调节后的实际值，表达式如下：
32、x(t)＝xr(t)+n(t)±a
33、式中，x(t)表示传感器的实际值，xr(t)表示传感器的测量值，n(t)表示测量噪声，a表示常数。
34、在进一步的实施例中，根据已有的故障分析结果对显示屏进行操控，具体步骤如下：
35、首先预先规划部署节点和数目位置，当钻机过程的多传感器的信号偏离了给定阈值的目标范围时，判断钻机过程出现异常；
36、实时检测多传感器运行状态，提前预测故障，根据检测到的多传感器的信号及越限程度，对检测的异常行为进行补救处理；
37、当钻机的主设备发生故障时，备份设备启动替换工作，根据异常预测结果调节钻机工作参数，然后自动停止钻机，同时报警并显示异常类型，等待处理。
38、有益效果：本专利技术提出了一种钻机远程云平台的监控系统及方法，通过多传感器设定和对多传感器的管控，实时采集钻机的运行参数，通过将采集数到云平台进行分析和处理，利用神经网络信息融合，对多传感器采集的信号进行预处理和融合，提取出反映钻机运行状态的关键信息，然后对传感器的异常进行预测，基于历史数据和实时数据预测多传感器的信号是否超过异常阈值，提前发现潜在故障；
39、此外，构建钻机状态监测与异常诊断的识别框架，根据融合后的信息对钻机的运行状态进行实时监测和异常诊断，当发现异常时，自动计算传感器的实际值，并将故障分析结果通过显示屏进行展示和控制，帮助监控人员快速定位故障并采取相应的处理措施。
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1.一种钻机远程云平台的监控系统，其特征在于，包括：用于对钻机的数据进行检测的传感器模块，用于接收传感器检测数据，并根据检测数据进行管控的控制模块，用于获取控制模块指令并显示传感器数据，以及钻机施工时的参数及故障点监测的显示屏，用于将接收的控制指令进行远程发送的4G模块，用于对远程发送的控制指令进行存储和云端控制的云平台。
2.根据权利要求1所述的一种钻机远程云平台的监控系统，其特征在于，所述传感器模块包括绳位移传感器，将监测钻机部件的移动距离转换成电信号并将数据传输到显示屏；
3.根据权利要求1所述的一种钻机远程云平台的监控系统，其特征在于，所述控制模块包括集成模拟量输入器，接收传感器模块的模拟量信号；
4.根据权利要求1所述的一种钻机远程云平台的监控系统，其特征在于，所述云平台包括远程数据读取，设置多种权限的子账号用于不同钻机的用户数据读取和远程施工参数在线监测；
5.一种钻机远程云平台的监控方法，用于实现上述权利要求1至4中任一项所述系统，其特征在于，包括：首先建立数据异常识别模型，把传感器模块采集的多传感器的信号传输至控制模
6.根据权利要求5所述的一种钻机远程云平台的监控方法，其特征在于，预处理基于神经网络信息融合提取多传感器的信号作为神经网络的输入，对输入神经网络的各种特征信息进行融合识别，并由输出层输出识别结果，即钻进过程的实时状态；
7.根据权利要求6所述的一种钻机远程云平台的监控方法，其特征在于，诊断步骤如下：
8.根据权利要求5所述的一种钻机远程云平台的监控方法，其特征在于，所述异常状态下传感器的测量值与实际值会发生改变，过量噪声也会导致传感器测量值的离散型加大，导致测量能量下降，偏差是测量值与实际测量值之间的差值，并在测量值的基础上增加或减少一个常数，获取故障下偏差调节后的实际值，表达式如下：
9.根据权利要求5所述的一种钻机远程云平台的监控方法，其特征在于，根据已有的故障分析结果对显示屏进行操控，具体步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种钻机远程云平台的监控系统，其特征在于，包括：用于对钻机的数据进行检测的传感器模块，用于接收传感器检测数据，并根据检测数据进行管控的控制模块，用于获取控制模块指令并显示传感器数据，以及钻机施工时的参数及故障点监测的显示屏，用于将接收的控制指令进行远程发送的4g模块，用于对远程发送的控制指令进行存储和云端控制的云平台。
2.根据权利要求1所述的一种钻机远程云平台的监控系统，其特征在于，所述传感器模块包括绳位移传感器，将监测钻机部件的移动距离转换成电信号并将数据传输到显示屏；
3.根据权利要求1所述的一种钻机远程云平台的监控系统，其特征在于，所述控制模块包括集成模拟量输入器，接收传感器模块的模拟量信号；
4.根据权利要求1所述的一种钻机远程云平台的监控系统，其特征在于，所述云平台包括远程数据读取，设置多种权限的子账号用于不同钻机的用户数据读取和远程施工参数在线监测；
5.一种钻机远程云平台的监控方法，用于实现上述权利要求1至4中任一项所述系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：王云辰，张华，李小朋，
申请(专利权)人：无锡市安曼工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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