[发明专利]成套钻机远程在线监测及故障诊断系统

说明书

技术领域

本发明属于远程在线监测及故障诊断技术领域，具体涉及一种成套钻机远程在线监测及故障诊断系统。

背景技术

目前石油钻机保有量很大，数量连年增长，分布范围很广。由于钻机常在野外偏僻、通信不便、交通困难且经常搬家的场合中应用，制造商无法掌握钻机实际运行状况，现场钻机使用、维护等方面出现的问题得不到及时预警、提示和有效帮助，有可能造成巨大的经济损失和人身伤害。同时制造商不能实时跟踪所销售的设备，在制造、使用、维护等方面的经验和优势不能及时体现在钻机现场的日常应用与服务之中。

现有技术中成套钻机远程在线监测及故障诊断还存在三大技术难题，即成套钻机的大量数据的采集和处理效率低；故障的识别判断和故障诊断的预见性和准确性不够；无线远程监测与故障诊断处于空白状态。无论油田用户还是制造商都渴望实现对野外钻机进行有效监测，实现对钻机的钻井泵、转盘、绞车、电控、钻井仪表、常用机械设备等多个设备实时在线状态参数监测和故障识别诊断，提前预防设备故障的发生，指导故障排除，保证设备正常工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种成套钻机远程在线监测及故障诊断系统，解决了现有技术中成套钻机的大量数据的采集和处理效率低；故障的识别判断和故障诊断的预见性和准确性不够；无线远程监测与故障诊断空白的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种成套钻机远程在线监测及故障诊断系统，包括钻机现场子系统、钻井公司子系统、移动监测子系统、远程监测中心子系统，

所述的钻机现场子系统的结构是，包括无线卫星天线和现场无线3G，现场无线3G通过现场3G路由器与现场防火墙输入端连接，无线卫星天线通过现场交换机与现场防火墙另一输入端连接，现场防火墙的输出端与现场服务器及各个采集单元同时连接；

所述的远程监测中心子系统结构是，包括与Internet联网的监测中心防火墙，监测中心防火墙一路通过监测中心3G路由器与监测中心无线3G连接；监测中心防火墙另一路通过监测中心路由器与监测中心交换机连接，监测中心交换机再与Web服务器、数据库服务器、应用服务器及多个工作站同时连接。

本发明的成套钻机远程在线监测及故障诊断系统，其特征还在于：所述的钻井公司子系统结构是，包括与互联网连接的钻井公司交换机，钻井公司交换机再与钻井公司防火墙相连，钻井公司防火墙与钻井公司服务器、多个监测站同时连接。

本发明的有益效果是：首先，提高设备的管理水平及设备运行的可靠性和稳定性。其次，避免发生重大事故，降低故障的危害性，保证人身安全和设备的安全，避免了不必要的经济损失。再次，故障诊断可以更准确、更及时的发现故障，使得零部件的寿命得到充分的应用，延长检测周期，提高维修的精度和速度，降低维修费用，获得最佳经济效益。最后，推动石油行业设备维修制度的改革，改变既不安全也不经济的事后维修制度和经济型和灵活性差的定期预防维修制度，取而代之的是预知维修制度，在远程实时在线监测的基础上，根据设备运行状态的监测结果来决定维修时间，针对性强，灵活性好。

附图说明

图1是本发明成套钻机远程在线监测及故障诊断系统的拓扑图；

图2是本发明系统中的钻机现场子系统现场服务器连接结构示意图；

图3是本发明系统中的防爆采集箱内部及安装结构示意图；

图4是本发明系统中的现场数据采集处理系统供电结构示意图；

图5是本发明系统中的远程监测中心子系统工作流程示意图；

图6是本发明系统中的后台故障诊断子系统工作流程示意图。

图中，1.无线卫星天线，2.现场无线3G，3.现场3G路由器，4.现场防火墙，5.现场交换机，6.现场服务器，7.采集单元，8.3G基站，9.手机，10.笔记本电脑，11.卫星，12.监测中心防火墙，13.监测中心路由器，14.监测中心3G路由器，15.监测中心无线3G，16.监测中心交换机，17.Web服务器，18.数据库服务器，19.应用服务器，20.工作站，21.钻井公司交换机，22.钻井公司防火墙，23.钻井公司服务器，24.监测站，25.现场工程师站，26.视频采集与处理器，27.防爆采集箱，28.摄像头，29.振动传感器及温度传感器，30.电控参数采集接口，31.GPS定位模块，32.PC104主板，33.信号调理模块，34.数据采集卡，35.电源模块，36.J45接口，37.过流过压保护，38.AC-DC模块，39.滤波电路a，40.DC-DC模块a，41.DC-DC模块b，42.滤波电路b，43.滤波电路c。