本发明涉及救援钻探设备监控,具体涉及一种应急救援钻探设备运行状态监控系统。
背景技术:
1、随着钻探技术和设备的持续创新与发展,钻探设备不仅应用于矿产资源的勘探与开采,而且在紧急救援工作中起到了举足轻重的作用,在紧急救援中发挥着至关重要的作用,能够为被困人员提供生命支持并实现成功营救,钻探设备和技术在紧急救援中的应用为矿山及其他紧急救援提供了强有力的技术支持,可以按照不同的应用目标进行应急救援钻孔,包括生命保障孔、救生孔、排水孔、灭火孔、瓦斯抽放孔等类型,可以通过矿井钻孔灭火、钻孔排水救援、钻孔通信救援以及钻孔有毒气体排放等,成功营救遇险人员并挽回经济损失,钻探设备在紧急救援中发挥着不可或缺的作用,为保护人民生命财产安全做出了贡献;
2、在钻探设备进行使用时,往往通过对钻探设备的运行状态和参数进行监控,确保设备安全稳定运行,并根据钻探设备的运行状态和参数对其进行相应的控制,避免钻探设备的运行故障和运行状态偏差;
3、然而,在钻探设备应用于应紧急救援时,仅仅对钻探设备的运行状态以及参数是否存在异常进行监测,并根据监测结果进行相应控制,虽然对钻探设备的运行状态和参数进行监控是确保设备安全稳定运行的基础,在应急救援中,时间往往是非常紧迫的,任何可能导致救援延迟的因素,都可能对被困人员的生命安全构成威胁,在对钻探设备的各项参数进行检测时,并没有考虑到紧急救援情况的紧迫性,以及没有考虑到在对钻探设备进行控制时,是否会影响到紧急救援的实施,造成对紧急救援效果产生影响,甚至造成救援延迟或失败,基于此,提出一种应急救援钻探设备运行状态监控系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种应急救援钻探设备运行状态监控系统,解决了在对钻探设备的各项参数进行检测时,并没有考虑到紧急救援情况的紧迫性,以及没有考虑到在对钻探设备进行控制时,是否会影响到紧急救援的实施的技术问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种应急救援钻探设备运行状态监控系统,包括:
4、重要系数生成模块,分析钻探设备各个零件之间的连接以及控制关系,获得各个零件分别对应的重要系数,用于表示零件对钻探设备运行的重要性;
5、维护困难指数获取模块,分析各个零件分别对应的历史维修数据,获得各个零件分别对应的维护困难指数,用于表示零件出现故障时维修的难易程度;
6、紧要零件标记模块,根据各个分别对应的重要系数和维护困难系数,对各个零件中的紧要零件进行标记;
7、极限预警数值获取模块,对各个紧要零件出现故障时钻探设备各项参数的运行数据进行分析,获得钻探设备各项参数分别对应的极限预警数值;
8、极限指令控制模块,将钻探设备各项参数分别对应的参数预警值与极限指令相匹配,生成极限指令预警参数表。
9、作为本发明进一步的方案:获得各个零件分别对应的重要系数的具体的方式为:
10、获得钻探设备各个零件分别对应的连接零件数量,钻探设备各个零件分别对应的主动控制零件数量和被动控制零件数量,将钻探设备各个零件分别对应的连接零件数量、各个零件分别对应主动控制零件数量以及被动控制零件数量,分别与其对应的预设比例系数β1、β2和β3之间的乘积之和,定义为各个零件分别对应的重要系数za;
11、其中指代为a指代为不同的零件,同时a为不同零件的零件标号,且a=1、2、……、b,其中b代表不同零件的具体数量,b≥1,1=β1+β2+β3且β2>β3>β1。
12、作为本发明进一步的方案:获得各个零件分别对应的维护困难指数的具体方式为:
13、s1:从各个零件中随机获取一个作为分析零件,将分析零件的在n次维修中的维修时长tn,获得维修时长tn中满足预设筛选条件x1的数值tc,其中n指代为不同的维修时长,n=1、2、……、e,其中e为维修时长的数量,e≥1,c指代为满足预设筛选条件x1的不同维修时长,c=1、2、……、f,f≥1;
14、当f大于预设阈值y1时,则将维修时长tn的均值作为分析零件的标准维修时长w1,当f小于等于预设阈值y1时,则将tn中最大值和最小值的均值作为分析零件的标准维修时长w1;
15、获得分析零件在n次维修中的维修失败次数标记为e,将失败次数与预设维修次数n之间的比值与分析零件的标准维修时长w1之间的和与修正系数β4进行相乘,将最后得到的乘积,定义为分析零件对应的维护困难指数n1;
16、s2:重复以上步骤s2,即可获得钻探设备各个零件分别对应的维护困难指数na。
17、作为本发明进一步的方案:预设筛选条件x1具体为:|tn-tp|>y2,其中,tp为tn的均值,y2为预设值。
18、作为本发明进一步的方案:对各个零件中的紧要零件进行标记的具体的方式为:
19、将各个零件分别对应的重要系数和维护困难系数之和标记为各个零件的紧要系数,将紧要系数大于预设值y3的零件标记为钻探设备的紧要零件,对于紧要系数小于等于预设值y3的零件则不做任何处理。
20、作为本发明进一步的方案:获得钻探设备各项参数分别对应的极限预警数值的具体方式为:
21、s01:从钻探设备各项参数中任意选取一个为分析参数;
22、s02:从各个紧要零件中随意选取一个零件作为目标零件;
23、获得在目标零件r次故障发生时,钻探设备的分析参数分别对应的运行数据hr,其中r为预设次数,r≥1;
24、通过标准差计算公式对hr的标准差u进行计算,当标准差小于预设值y4时,则将hr的均值作为目标零件分析参数的故障参数数值gz1;当标准差大于等于预设值y4时,则将hr最大值和最小值的均值作为目标零件分析参数的故障参数数值gz1,
25、s03:重复步骤s02,即可获得各个紧要零件的分析参数分别对应的故障参数数值,将其中的最小值,作为分析参数对应的极限预警数值jx1;
26、s04:重复步骤s01-s03,即可获得钻探设备各项参数分别对应的极限预警数值jxd,其中d为钻探设备的不同参数,d=1、2、……、g,其中g为不同参数的数量,g≥1。
27、作为本发明进一步的方案:具体的标准差计算公式为:
28、式中,hh为hr中的任意数值,r≥h≥1,hp为hr的均值。
29、作为本发明进一步的方案:生成极限指令预警参数表的具体方式为:
30、设置极限指令,将钻探设备各项参数分别对应的参数预警值与极限指令相匹配,生成极限指令预警参数表,当钻探设备在进行紧急救援操作时,将钻探设备调控至极限指令下,参照极限指令预警参数表使得钻探设备各项参数的参数预警值分别对应的处于各项参数的极限预警数值处。
31、本发明的有益效果:
32、(1)本发明,通过对钻探设备的紧要零件的进行标记,识别出对设备运行至关重要且维修困难的零件,紧要零件对于钻探设备正常使用的重要程度较高的同时,在紧要零件出现故障后的维修难度也较大,进而通过紧要零件的标记对钻探设备在进行紧急救援任务执行时需要保持稳定状态的零件进行标记,尽可能保证钻探设备在进行紧急救援任务执行时紧要零件的状态保持稳定不会出现故障,使得钻探设备可以正常的执行紧急救援任务,以便在紧急情况下确保这些零件的稳定性,从而保障钻探设备能够有效地执行救援任务;
33、(2)本发明,通过将钻探设备各项参数分别对应的参数预警值与极限指令相匹配,当钻探设备在进行紧急救援操作时,将钻探设备调整至极限指令控制模块下,进而使得钻探设备各项参数分别对应的参数预警值处于各项参数的极限预警数值处,提高设备各项参数的预警限值,在保证钻探设备正常运行的前提下,尽可能确保紧要零件不易被损坏,使得钻探设备照常进行运行,同时避免紧要零件故障对钻探设备的正常运行造成影响,对救援时间造成延误,保障钻探设备能够持续、稳定地进行紧急救援任务。
1.一种应急救援钻探设备运行状态监控系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种应急救援钻探设备运行状态监控系统,其特征在于,获得各个零件分别对应的重要系数的具体的方式为:
3.根据权利要求2所述的一种应急救援钻探设备运行状态监控系统,其特征在于,获得各个零件分别对应的维护困难指数的具体方式为:
4.根据权利要求3所述的一种应急救援钻探设备运行状态监控系统,其特征在于,预设筛选条件x1具体为:|tn-tp|>y2,其中,tp为tn的均值,y2为预设值。
5.根据权利要求4所述的一种应急救援钻探设备运行状态监控系统,其特征在于,对各个零件中的紧要零件进行标记的具体的方式为:
6.根据权利要求5所述的一种应急救援钻探设备运行状态监控系统,其特征在于,获得钻探设备各项参数分别对应的极限预警数值的具体方式为:
7.根据权利要求6所述的一种应急救援钻探设备运行状态监控系统,其特征在于,具体的标准差计算公式为:
8.根据权利要求7所述的一种应急救援钻探设备运行状态监控系统,其特征在于,生成极限指令预警参数表的具体方式为: