專利名稱：用于確定泵的操作狀態(tài)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及泵系統(tǒng)，以及更具體地涉及提供用于監(jiān)測(cè)泵的操作狀態(tài)的方法和
系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
泵系統(tǒng)(例如在各種工業(yè)、商業(yè)以及家庭應(yīng)用中所使用的那些，例如凈油器、供水 裝置、汽油供給裝置等等)可能包括兩個(gè)或以上泵來(lái)維持流體的供應(yīng)和水平。 一般地，一個(gè) 或以上的泵在泵系統(tǒng)中是多余的泵，并且在當(dāng)需要額外供應(yīng)時(shí)被使用(在運(yùn)行泵中的故障 情況下)或者用以減輕初級(jí)泵(primary pump)。因此，多個(gè)泵的使用增加了總體系統(tǒng)可靠 性并且延長(zhǎng)了任何一個(gè)泵可能保持服務(wù)的時(shí)間段。在大多數(shù)應(yīng)用中，多余的泵沒(méi)有裝備有 速度檢測(cè)器。而且，對(duì)于具有許多泵的泵系統(tǒng)，手動(dòng)分析泵是運(yùn)行還是停止是耗時(shí)的。震波 換能器(seismic transducer)可用于監(jiān)測(cè)泵外殼振動(dòng)并且用于確定泵的狀態(tài)(即運(yùn)行或 者停止)。 各種方法可用于執(zhí)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)、計(jì)算、分析和特定事件以及機(jī)器中的失靈的檢測(cè)。 一種現(xiàn)有方法將總體(峰到峰或直接)振動(dòng)水平相對(duì)預(yù)配置的開狀態(tài)閾值(即在該值或者 以上泵處于運(yùn)行狀態(tài)的該值)進(jìn)行比較，該總體振動(dòng)水平由關(guān)聯(lián)泵的震波換能器來(lái)觀察。 典型地，手動(dòng)分析在振動(dòng)測(cè)量的歷史數(shù)據(jù)(其在若干個(gè)月的時(shí)間段期間收集)上進(jìn)行以設(shè) 定開狀態(tài)閾值。因此，要求各種工時(shí)來(lái)收集數(shù)據(jù)并且配置泵的開狀態(tài)閾值。
—般地，多個(gè)泵可能安裝在共有基礎(chǔ)(foundation)上。在該情況中，基于震波數(shù) 據(jù)的開狀態(tài)閾值(on-state threshold)的適當(dāng)設(shè)定變得甚至更加困難并且耗時(shí)(由于所 要求的歷史數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析)。此外，來(lái)自運(yùn)行泵的振動(dòng)可傳遞給停止的泵。接著，停止的 泵可能具有基本上比對(duì)于處于停止?fàn)顟B(tài)的泵預(yù)期的更高的振動(dòng)水平。因此，簡(jiǎn)單識(shí)別泵的 總體振動(dòng)水平不是一定指明較高振動(dòng)水平是屬于運(yùn)行狀態(tài)的。而且，停止泵中的較低振動(dòng) 水平可能是由于環(huán)境振動(dòng)(甚至當(dāng)共有基礎(chǔ)上的所有泵被停止時(shí))。而且，由于變化的泵狀 況(pump condition)、例如承載變差或者不平衡，可能存在運(yùn)行泵的較高或者較低振動(dòng)的 改變。結(jié)果是，之前已經(jīng)設(shè)定的開狀態(tài)閾值不再是準(zhǔn)確的，并且使用它可能導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)果。
因此，需要有用于監(jiān)測(cè)泵的操作狀態(tài)的方法和系統(tǒng)。進(jìn)一步需要有用于自動(dòng)確定 和計(jì)算泵的開狀態(tài)振動(dòng)閾值并且用于實(shí)時(shí)或者接近實(shí)時(shí)地更新開狀態(tài)振動(dòng)閾值來(lái)用于更 加準(zhǔn)確的泵診斷。另外，需要有通過(guò)使用最近收集的數(shù)據(jù)來(lái)在線計(jì)算閾值的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，公開有一種用于監(jiān)測(cè)多個(gè)泵的方法。該方法可包括通 過(guò)控制器在一時(shí)間段期間從與第一泵相聯(lián)(communication)的第一傳感器接收第一振動(dòng) 測(cè)量。該方法可進(jìn)一步包括通過(guò)控制器在該相同時(shí)間段期間從與第二泵相聯(lián)的第二傳感 器接收第二振動(dòng)測(cè)量。該方法可然后包括至少部分基于將第一振動(dòng)測(cè)量與第一操作狀況 (operation condition)比較、以及將第二振動(dòng)測(cè)量與第二操作狀況比較來(lái)確定第一泵和
4第二泵在該相同時(shí)間段期間的相應(yīng)操作狀態(tài)。第一操作狀況和第二操作狀況可由控制器基 于第一泵和第二泵的相應(yīng)振動(dòng)測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)?？刂苿?dòng)作可響應(yīng)于確定第一泵和第二泵的相應(yīng) 操作狀態(tài)來(lái)傳送。 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，公開有一種用于監(jiān)測(cè)多個(gè)泵的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括與 第一泵相聯(lián)的第一傳感器、與第二泵相聯(lián)的第二傳感器和與第一傳感器和第二傳感器相聯(lián) 的控制器。該控制器可操作以在一時(shí)間段期間從第一傳感器接收第一振動(dòng)測(cè)量，并且在該 相同時(shí)間段期間從第二傳感器接收第二振動(dòng)測(cè)量。進(jìn)一步地，該控制器可至少部分基于將 第一振動(dòng)測(cè)量與第一操作狀況比較、以及將第二振動(dòng)測(cè)量與第二操作狀況比較來(lái)確定第一 泵和第二泵在該相同時(shí)間段期間的相應(yīng)操作狀態(tài)。該控制器可操作以基于第一泵和第二泵 的相應(yīng)振動(dòng)測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)第一操作狀況和第二操作狀況?？刂苿?dòng)作可響應(yīng)于確定第一泵和第 二泵的相應(yīng)操作狀態(tài)來(lái)傳送。 根據(jù)本發(fā)明的再另一個(gè)實(shí)施例，公開有一種用于監(jiān)測(cè)泵的方法。該方法可包括通 過(guò)控制器在一時(shí)間段期間從與泵相聯(lián)的傳感器接收振動(dòng)測(cè)量、并且至少部分基于將振動(dòng)測(cè) 量與至少一個(gè)操作狀況比較來(lái)確定泵在該時(shí)間段期間的操作狀態(tài)。其中，控制器可操作以 基于泵的振動(dòng)測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)該至少一個(gè)操作狀況。該方法可進(jìn)一步包括傳送響應(yīng)于泵的操作 狀態(tài)的控制動(dòng)作。 本發(fā)明的其他實(shí)施例、方面以及特征對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員從以下詳細(xì)說(shuō)明、附 圖以及附上的權(quán)利要求書將變得清楚。


因此已經(jīng)在概況方面說(shuō)明了本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖。這些附圖不是一定按照比 例來(lái)繪制的，并且其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于監(jiān)測(cè)和控制多個(gè)泵的示例系統(tǒng)的示意圖表 示。 圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于確定多個(gè)泵的操作狀態(tài)的一個(gè)示例 方法的流程圖。 圖3A和3B是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于確定多個(gè)泵的操作狀態(tài)的一個(gè) 示例方法的流程圖。 圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的兩個(gè)泵的示例振動(dòng)水平(基于它們的操作狀態(tài)) 的圖形表示。 圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的與多個(gè)泵電相聯(lián)的示例控制器的示意圖表示。
符號(hào)說(shuō)明100系統(tǒng)314102控制器316104初級(jí)泵318106配對(duì)泵320108第一傳感器322110第二傳感器324112監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)326
難難難難難難難
114操作狀態(tài)規(guī)則328框200方法330框202框332框204框400示例圖形206框402初級(jí)開狀態(tài)水平208框404配對(duì)關(guān)狀態(tài)水平300方法406初級(jí)開狀態(tài)閾值302框408配對(duì)開狀態(tài)水平304框410配對(duì)關(guān)狀態(tài)水平306框412配對(duì)開狀態(tài)閾值308框414初級(jí)直接幅度310框416配對(duì)直接幅度312框502輸入輸出接口504用戶接口裝置510操作系統(tǒng)506數(shù)據(jù)總線512編程邏輯508處理器514數(shù)據(jù)516存儲(chǔ)器
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的圖示實(shí)施例將在下文參照附圖更加完整地被描述，其中一些但不是全部 的本發(fā)明實(shí)施例被示出。確實(shí)，本發(fā)明可以許多不同形式來(lái)體現(xiàn)并且不應(yīng)該被解釋為限制 在本文所闡述的實(shí)施例；而且，這些實(shí)施例被提供成使得該公開書將滿足適用法律要求。在
全文中相同數(shù)字指的是相同元件。 所公開的是用于確定泵操作狀態(tài)(可基于從傳感器收集的總體振動(dòng))的方法和系 統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，可由控制器從連接到各個(gè)泵的傳感器來(lái)接收振動(dòng)測(cè)量。該控 制器可在某個(gè)時(shí)間段期間接收這些測(cè)量。進(jìn)一步地，在該時(shí)間段期間，該控制器可使用所接 收的信息來(lái)確定這些泵的操作狀態(tài)。該控制器可至少將第一所接收振動(dòng)測(cè)量與第一操作狀 況以及第二所接收振動(dòng)測(cè)量與第二操作狀況進(jìn)行比較。操作狀況可限定為至少部分基于泵 的當(dāng)操作(或運(yùn)行)時(shí)的至少一個(gè)歷史最小振動(dòng)測(cè)量和該相同泵的當(dāng)未操作(或停止)時(shí) 的至少一個(gè)歷史最大振動(dòng)測(cè)量的平均的閾值。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)"歷史最小振動(dòng)測(cè)量" 可用于一般地指的是當(dāng)泵在操作時(shí)在一時(shí)間段期間從泵(或其他裝置)感測(cè)的最低或者相 當(dāng)?shù)偷恼駝?dòng)測(cè)量。類似地，如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)"歷史最大振動(dòng)測(cè)量"可用于一般地指的 是當(dāng)泵在操作時(shí)在一時(shí)間段期間從泵(或其他裝置)感測(cè)的最高或者相當(dāng)高的振動(dòng)測(cè)量。 "歷史最小振動(dòng)測(cè)量"和"歷史最大振動(dòng)測(cè)量"可以是相對(duì)的術(shù)語(yǔ)，由此，"最小"和"最大"相 對(duì)于相應(yīng)泵在該相同時(shí)間段期間操作時(shí)的其他測(cè)量來(lái)確定的。該控制器可操作以隨時(shí)間基 于這些泵相應(yīng)振動(dòng)測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)行比較所使用的第一和第二操作狀況。該控制器可響應(yīng)于 確定各個(gè)泵的相應(yīng)操作狀態(tài)而傳送控制動(dòng)作。該控制動(dòng)作可進(jìn)一步用于診斷運(yùn)行的泵。盡 管用于監(jiān)測(cè)多個(gè)泵的系統(tǒng)和方法在本文詳細(xì)進(jìn)行描述，但是用于監(jiān)測(cè)單個(gè)泵的系統(tǒng)和方法 還可被采用并且在本文所描述的其的范圍內(nèi)并且在所附上的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于監(jiān)測(cè)和控制多個(gè)泵的示例系統(tǒng)100的示意圖 表示。泵系統(tǒng)、例如在各個(gè)工業(yè)、商業(yè)和家庭應(yīng)用中所使用的那些，像凈油器、供水裝置、汽 油供給裝置等等，可包括兩個(gè)或以上泵來(lái)維持流體的供應(yīng)和水平。控制器102可用于激活 和去激活泵的操作，或者以別的方法來(lái)控制泵的操作?？刂破?02可以或是硬件裝置、軟件 模塊，或是其組合。 本發(fā)明的實(shí)施例可包括任何數(shù)量的泵，安裝在共有基礎(chǔ)上。為了圖示目的， 一個(gè)示 例在圖1中示出，其中系統(tǒng)100可包括第一泵104和第二泵106。這些泵可安裝在共有基礎(chǔ) 上。在這樣的情況中，第一泵104在下文指的是初級(jí)泵104并且第二泵106在下文指的是 配對(duì)泵106。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)"第一泵"和"初級(jí)泵"可互換使用來(lái)看成是多個(gè)泵中之 一，并且術(shù)語(yǔ)"第二泵"和"配對(duì)泵"也可互換使用來(lái)看成是多個(gè)泵中另一個(gè)泵，該另一個(gè)泵 可配置成與"初級(jí)泵"協(xié)調(diào)操作。在圖1所示的示例實(shí)施例中，初級(jí)泵104和配對(duì)泵106可 以是離心泵。在另一個(gè)示例實(shí)施例中，初級(jí)泵104和配對(duì)泵106可以是遵照美國(guó)汽油協(xié)會(huì) (API)標(biāo)準(zhǔn)的任何泵。而且，在其他實(shí)施例中，示例系統(tǒng)可以包括單個(gè)泵。
本發(fā)明的實(shí)施例可包括任何數(shù)量的安裝在單個(gè)泵上的傳感器。例如，如在圖l中 所示出的，系統(tǒng)100可包括第一傳感器108和第二傳感器IIO，該第一傳感器108安裝在初 級(jí)泵104的外殼上或者與初級(jí)泵104的外殼相聯(lián)(communication)，第二傳感器110安裝 在配對(duì)泵106的外殼上或者與配對(duì)泵106的外殼相聯(lián)。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，第一傳感 器108和第二傳感器110是振動(dòng)傳感器，例如震波換能器。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一傳感器 108和第二傳感器110中每個(gè)可包括加速計(jì)以檢測(cè)由初級(jí)泵104和配對(duì)泵106引起的振動(dòng)。
進(jìn)一步地，控制器102，其可以是基于任何處理器或任何硬件的控制器，該控制器 可操作以執(zhí)行指令并且對(duì)感測(cè)的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作。該控制器102可用于確定初級(jí)泵104和配 對(duì)泵106的操作狀態(tài)。在一個(gè)示例中，泵的操作狀態(tài)可以是運(yùn)行或者停止的。在其他示例 實(shí)施例中，操作狀態(tài)可包括各種相對(duì)的操作狀況，例如可以是泵速度、輸出等的反映?？刂?器102可以是在初級(jí)泵104和/或配對(duì)泵106的外部、與其集成或者連在其上。
—般來(lái)說(shuō)，來(lái)自運(yùn)行的泵的振動(dòng)可傳遞給停止的泵(當(dāng)它們安裝在共有基礎(chǔ)上 時(shí))。而且，每個(gè)機(jī)器安裝可在操作行為方面不同，因此一個(gè)安裝上的振動(dòng)水平可完全不同 于另一個(gè)安裝上的振動(dòng)水平。因此，對(duì)于泵的總體振動(dòng)水平的簡(jiǎn)單檢測(cè)和與一般確定的預(yù) 定常數(shù)的比較可能不能準(zhǔn)確地指明在特定安裝上的特定泵的操作狀態(tài)。在一個(gè)示例中，監(jiān) 測(cè)器系統(tǒng)112可部署在系統(tǒng)100中以在某個(gè)時(shí)間段期間從傳感器108和IOO接收振動(dòng)信號(hào) (或者測(cè)量)。該時(shí)間段可以是實(shí)時(shí)的或者接近實(shí)時(shí)的(根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例)。此后， 監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)112可將接收/監(jiān)測(cè)的振動(dòng)測(cè)量中繼給控制器102。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān) 測(cè)器系統(tǒng)112可持續(xù)從傳感器108和110接收振動(dòng)信號(hào)。在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)測(cè) 器系統(tǒng)112可周期性地從傳感器108和110接收振動(dòng)信號(hào)(例如在設(shè)定監(jiān)測(cè)時(shí)期期間)。
控制器102則可基于使用振動(dòng)信號(hào)執(zhí)行的分析來(lái)確定泵104和106的操作狀態(tài)。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制器102可應(yīng)用操作狀態(tài)規(guī)則114來(lái)正確確定泵(這些泵)中哪 個(gè)/些處于運(yùn)行狀態(tài)。如圖1中所示，操作狀態(tài)規(guī)則114可體現(xiàn)在控制器102中，但是它們 可以存儲(chǔ)在控制器外部或者借助一個(gè)或者多個(gè)通信方式和輸入/輸出裝置可訪問(wèn)。示例規(guī) 則將結(jié)合圖3A和3B詳細(xì)描述，但是任何邏輯可以應(yīng)用來(lái)將初級(jí)泵104和配對(duì)泵106的操 作與歷史泵測(cè)量進(jìn)行比較，并且其提供響應(yīng)于機(jī)器變化而隨時(shí)間調(diào)節(jié)規(guī)則和操作狀況的能力。泵104和106、傳感器108和110、監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)112和控制器102的互連在圖1中僅為
了圖示目的而提供，并且應(yīng)該認(rèn)識(shí)到可以使用其他互連和配置。當(dāng)確定可僅單個(gè)泵的操作
狀態(tài)時(shí)，該泵的振動(dòng)測(cè)量可與操作狀況(其可以是預(yù)定的和/或基于該泵的歷史操作和振
動(dòng)測(cè)量)以類似于本文參照包括多個(gè)泵的系統(tǒng)所描述的那些方式來(lái)比較。 圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于確定多個(gè)泵的操作狀態(tài)、例如用于確
定安裝在共有基礎(chǔ)上的初級(jí)泵和配對(duì)泵的操作狀態(tài)的一個(gè)示例方法200的流程圖。 該示例方法200開始于框202。在框202控制器可從與初級(jí)泵相聯(lián)的第一傳感器
接收第一振動(dòng)測(cè)量或者多個(gè)測(cè)量(在一預(yù)定時(shí)間段期間所取的)。第一傳感器可以是安裝
在初級(jí)泵的外殼上的換能器。當(dāng)由于初級(jí)泵的操作的產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，控制器可接收第一振動(dòng)
測(cè)量。進(jìn)一步地，當(dāng)由于安裝在與初級(jí)泵相同的基礎(chǔ)上的配對(duì)泵的操作而使得振動(dòng)傳遞給
初級(jí)泵時(shí)，控制器可接收該第一振動(dòng)測(cè)量。在一個(gè)示例實(shí)施例中，控制器可經(jīng)由與傳感器和
控制器相聯(lián)的監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)來(lái)接收第一振動(dòng)測(cè)量，如參照?qǐng)D1所描述的。 跟著框202的是框204，其中在一預(yù)定時(shí)間段(即與對(duì)于框202所描述的時(shí)間段相
同的)期間所取的第二振動(dòng)測(cè)量或者多個(gè)測(cè)量可由控制器從與配對(duì)泵相聯(lián)的第二傳感器
來(lái)接收。在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一振動(dòng)和第二振動(dòng)測(cè)量實(shí)時(shí)地或者接近實(shí)時(shí)地取得。類似
于第一傳感器，第二傳感器還可是安裝在配對(duì)泵的外殼上的換能器。在一個(gè)示例實(shí)施例中，
控制器可經(jīng)由與傳感器和控制器相聯(lián)的監(jiān)測(cè)器系統(tǒng)接收第一振動(dòng)測(cè)量，如參照?qǐng)D1所描述的。 在某種情況下，對(duì)于泵的兩個(gè)或者以上振動(dòng)水平的檢測(cè)可以不是足以正確確定該 泵的操作狀態(tài)。因此，該控制器可應(yīng)用額外的過(guò)程或者分析從第一和第二傳感器接收的該 第一和第二振動(dòng)測(cè)量來(lái)確定該泵的正確的操作狀態(tài)。示例的額外處理或者分析技術(shù)參照?qǐng)D 3A和3B詳細(xì)地描述。 跟著框204的是框206，其中控制器可對(duì)第一振動(dòng)測(cè)量和第二振動(dòng)測(cè)量應(yīng)用操作 狀態(tài)規(guī)則。操作狀態(tài)規(guī)則可使得控制器能夠在預(yù)定時(shí)間段期間確定初級(jí)泵和配對(duì)泵的操 作狀態(tài)。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，控制器可將第一振動(dòng)測(cè)量與至少第一預(yù)定和預(yù)先確定的 操作狀況進(jìn)行比較來(lái)確定初級(jí)泵的操作狀態(tài)。例如，控制器可最初通過(guò)分析所接收的振動(dòng) 測(cè)量來(lái)確定操作狀態(tài)，以及識(shí)別一個(gè)或以上待使用的操作狀況以用于隨后的操作狀態(tài)確 定。例如第一操作狀況可以是關(guān)聯(lián)初級(jí)泵的第一閾值，其可以在下文看成是"初級(jí)開狀態(tài)閾 值"。初級(jí)開狀態(tài)閾值可限定初級(jí)泵的振動(dòng)水平，在該初級(jí)泵的振動(dòng)水平以上，可以得出結(jié) 論是該初級(jí)泵處于運(yùn)行操作狀態(tài)。隨著時(shí)間，該振動(dòng)水平會(huì)變化(由于機(jī)器降級(jí)、操作變化 等等)，以及因此，關(guān)聯(lián)該初級(jí)泵的該第一操作狀況/閾值可以調(diào)節(jié)成至少部分地考慮機(jī)器 的變化。 類似地，在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，控制器可將第二振動(dòng)測(cè)量與至少第二預(yù)定或 者預(yù)先確定的操作狀況進(jìn)行比較以確定配對(duì)泵的操作狀態(tài)。類似于對(duì)于初級(jí)泵所確定那 樣，該第二操作狀況可以是關(guān)聯(lián)配對(duì)泵的第二閾值，其可以在下文看成是"配對(duì)開狀態(tài)閾 值"。 一個(gè)用于確定配對(duì)開狀態(tài)閾值和初級(jí)開狀態(tài)閾值的示例技術(shù)參照?qǐng)D3A和3B詳細(xì)描 述。 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，控制器可以將來(lái)自初級(jí)泵的振動(dòng)測(cè)量與配對(duì)泵的振動(dòng)測(cè) 量進(jìn)行比較。換句話說(shuō)，在這個(gè)示例實(shí)施例中，第一操作狀況可表示在相同時(shí)間段期間所取
8的配對(duì)泵的振動(dòng)，并且第二操作狀況可表示在相同時(shí)間段期間所取的初級(jí)泵的振動(dòng)。因此，在一些示例實(shí)施例中，一個(gè)泵的振動(dòng)與另一個(gè)泵的振動(dòng)的比較可以是足以確定泵的操作狀況。 跟著框206的是框208，其中，控制器可基于初級(jí)泵和配對(duì)泵的操作狀態(tài)而產(chǎn)生和
/或傳送控制動(dòng)作給系統(tǒng)?？刂苿?dòng)作可包括幫助運(yùn)行診斷的信息以用于修正例如像不平衡、
對(duì)準(zhǔn)以及變差等的失靈，或者直接改變泵的操作以修正這樣的故障。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例
中，失靈可以僅當(dāng)泵的操作狀態(tài)確定為是運(yùn)行時(shí)才評(píng)估?？刂苿?dòng)作傳送給的系統(tǒng)包括另一
個(gè)控制器(如本文所描述的用于檢測(cè)泵操作狀態(tài))、用于控制機(jī)器操作的控制器、由操作者
監(jiān)視的監(jiān)視/報(bào)告系統(tǒng)、關(guān)聯(lián)機(jī)器的另一個(gè)部件，和/或車間操作的其他方面所使用的另一
個(gè)機(jī)器或系統(tǒng)。該操作者基于控制動(dòng)作(例如信息、統(tǒng)計(jì)、診斷確定、故障確定)而采取適
當(dāng)動(dòng)作。例如，如果來(lái)自一對(duì)泵中的泵確定為是停止的或運(yùn)行的，則控制器可提供啟用建議
的數(shù)據(jù)給操作者以根據(jù)要求來(lái)開啟運(yùn)行的泵或者關(guān)掉運(yùn)行的泵。在本發(fā)明的再另一個(gè)實(shí)施
例中，系統(tǒng)和控制器可以是相同中的一個(gè)，并且執(zhí)行操作狀態(tài)規(guī)則來(lái)確定初級(jí)和配對(duì)泵的
操作狀態(tài)以及產(chǎn)生控制動(dòng)作以控制或者以別的方式來(lái)改變泵或者其他系統(tǒng)操作。 圖3A和3B圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于確定多個(gè)泵的操作狀態(tài)的一個(gè)示
例方法300的流程圖。流程示了通過(guò)在從泵的傳感器接收的振動(dòng)測(cè)量上應(yīng)用操作狀態(tài)
規(guī)則來(lái)確定安裝在共有基礎(chǔ)上的初級(jí)泵和配對(duì)泵的操作狀態(tài)的示例。 示例方法300開始于框302。在框302，至少第一預(yù)先確定的常數(shù)和第二預(yù)先確定的常數(shù)可被限定，其可以可選地在處理過(guò)程期間被應(yīng)用以調(diào)節(jié)如感測(cè)的振動(dòng)測(cè)量。如參照?qǐng)D4所解釋的，之后更加詳細(xì)地參照"操作狀態(tài)l"和"操作狀態(tài)2"來(lái)限定這些常數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一預(yù)先確定的常數(shù)至少部分地基于初級(jí)泵的歷史振動(dòng)測(cè)量，以及第二預(yù)先確定的常數(shù)至少部分地基于配對(duì)泵的歷史振動(dòng)測(cè)量。當(dāng)確定泵的操作狀態(tài)時(shí)，這些常數(shù)可在操作狀態(tài)規(guī)則中使用，例如用于應(yīng)用因子給最初測(cè)量和/或調(diào)節(jié)最初測(cè)量(當(dāng)分析最初測(cè)量和/或當(dāng)確定泵的操作狀態(tài)時(shí))。在一個(gè)實(shí)施例中，這些常數(shù)可具有預(yù)定的默認(rèn)值；但是，操作者可以覆蓋(override)默認(rèn)值。如果操作者沒(méi)有設(shè)定常數(shù)的值，那么默認(rèn)值可以使用。在本發(fā)明示例實(shí)施例中，第一和第二預(yù)先確定的常數(shù)可包括Primary OnVersus Paired Off Percent常數(shù)用于識(shí)另U操作狀態(tài)1、 Paired On Versus Primary OffPercent常數(shù)用于識(shí)別操作狀態(tài)2、Primary On-State Deivation Percent常數(shù)用于確定該操作狀態(tài)1已經(jīng)持續(xù)存在長(zhǎng)達(dá)一時(shí)間段(例如三個(gè)小時(shí))、PrimaryOff-State DeviationPercent常數(shù)用于確定操作狀態(tài)2已經(jīng)持續(xù)存在長(zhǎng)達(dá)一時(shí)間段(例如三個(gè)小時(shí))、PairedOn-State Deviation Percent用于確定操作狀態(tài)2已經(jīng)持續(xù)存在長(zhǎng)達(dá)一時(shí)間段(例如三個(gè)小時(shí))、Paired0ff-State Deviation Percent常數(shù)用于確定操作狀態(tài)1已經(jīng)持續(xù)存在長(zhǎng)達(dá)一時(shí)間段(例如三個(gè)小時(shí))和/或Minimum 0n/0ff Difference常數(shù)用于使用Primary OnVersus Paired Off Percent禾口 Paired On VersusPrimary Off Percent來(lái)補(bǔ)充使得幫助避免當(dāng)兩個(gè)泵被停止的情況(但可能具有相當(dāng)不同的低的直接水平)。常數(shù)的默認(rèn)值可以是任何數(shù)字值，其可以是依據(jù)其目的、基于之前泵操作數(shù)據(jù)、基于迭代分析、隨機(jī)等等來(lái)設(shè)定的。 跟著框302的是框304，其中在預(yù)定短的時(shí)間段期間從關(guān)聯(lián)初級(jí)泵的第一傳感器接收的振動(dòng)測(cè)量的平均以及從關(guān)聯(lián)配對(duì)泵的第二傳感器接收的振動(dòng)測(cè)量的平均可以計(jì)算。在本發(fā)明的實(shí)施例中，這些平均可以計(jì)算以平滑所測(cè)量的振動(dòng)輸入，其作為來(lái)自初級(jí)和配對(duì)泵的輸入被接收。在一個(gè)示例中，預(yù)定短的時(shí)間段可確定為數(shù)據(jù)采樣速率的因子。在一個(gè)示例實(shí)施例中，預(yù)定短的時(shí)間段可以大約是三分鐘。盡管可以理解任何時(shí)間段可以被使用作為該預(yù)定短的時(shí)間段，例如范圍在幾秒到幾個(gè)小時(shí)，取決于具體安裝和分析技術(shù)。對(duì)于初級(jí)泵所計(jì)算的平均可在下文看成是"初級(jí)泵直接平均"，而對(duì)于配對(duì)泵所計(jì)算的平均可在下文看成是"配對(duì)泵直接平均"。在一個(gè)示例實(shí)施例中，其中預(yù)定短的時(shí)間段是大約三分鐘，對(duì)于初級(jí)泵在三分鐘時(shí)間段期間計(jì)算的平均在下文看成是"初級(jí)3分鐘平均"(也為"第一平均")，而對(duì)于配對(duì)泵在三分鐘時(shí)間段期間計(jì)算的平均在下文看成是"配對(duì)3分鐘平均"(也為"第二平均")。初級(jí)泵直接平均、配對(duì)泵直接平均、初級(jí)3分鐘平均和配對(duì)3分鐘平均可用于平滑所直接測(cè)量的泵振動(dòng)測(cè)量以避免比較可能不是實(shí)際泵操作的表示的尖峰或者波谷。 跟著框304的是框306，其中來(lái)自初級(jí)泵和配對(duì)泵的在預(yù)定較長(zhǎng)時(shí)間段期間的振動(dòng)測(cè)量可以聚集在一起。在一個(gè)示例實(shí)施例中，其中初級(jí)泵直接平均和配對(duì)泵直接平均被計(jì)算。在該較長(zhǎng)時(shí)間段期間所取的振動(dòng)測(cè)量可以是在該較長(zhǎng)時(shí)間段期間所聚合的初級(jí)泵和配對(duì)泵直接平均的測(cè)量。"預(yù)定短的時(shí)間段"和"預(yù)定較長(zhǎng)的時(shí)間段"還可以在下文互換地分別看成是"第一時(shí)間段"和"第二時(shí)間段"。該預(yù)定較長(zhǎng)時(shí)間段還可以確定為數(shù)據(jù)采樣速率的因子。在一個(gè)示例實(shí)施例中，該預(yù)定較長(zhǎng)的時(shí)間段可以大約是三個(gè)小時(shí)。盡管可以理解任何時(shí)間段可以使用作為該預(yù)定較長(zhǎng)時(shí)間段，例如范圍在幾秒到幾個(gè)小時(shí)，取決于具體安裝和分析技術(shù)。 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，泵的開狀態(tài)水平和關(guān)狀態(tài)水平可使用在該較長(zhǎng)時(shí)間段期間所收集的歷史振動(dòng)測(cè)量來(lái)確定。該開狀態(tài)水平指的是當(dāng)泵處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)在某個(gè)時(shí)間段期間所檢測(cè)的最小振動(dòng)測(cè)量水平。類似地，關(guān)狀態(tài)水平指的是當(dāng)泵被停止時(shí)在某個(gè)時(shí)間段期間所檢測(cè)的最大振動(dòng)測(cè)量水平。 在本發(fā)明各種實(shí)施例中，控制器可應(yīng)用額外的處理過(guò)程給從傳感器(例如第一和第二傳感器)接收的振動(dòng)測(cè)量(例如第一和第二振動(dòng)測(cè)量)。該額外處理過(guò)程可包括定標(biāo)、因子分解(factoring)或者任何其他額外調(diào)整。根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例，控制器可至少部分基于第一預(yù)先確定的常數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)第一振動(dòng)測(cè)量，至少部分基于第二預(yù)先確定常數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)第二振動(dòng)測(cè)量，其中第一和第二預(yù)先確定常數(shù)可以是框302中所限定的那些預(yù)先確定的常數(shù)中的一些或者全部。 跟著框306的是框308，其中控制器可基于預(yù)定較長(zhǎng)時(shí)間段的平均相應(yīng)振動(dòng)測(cè)量來(lái)確定和/或更新泵操作狀況。操作狀況可用于與控制器所接收的振動(dòng)測(cè)量進(jìn)行比較來(lái)確定泵的操作狀態(tài)。在一個(gè)示例中，控制器可采取許多的隨之發(fā)生的初級(jí)泵振動(dòng)測(cè)量(在框306所取的)。例如，控制器可分析該數(shù)量的測(cè)量(在預(yù)定時(shí)間段、例如二十四個(gè)小時(shí)期間所取的)?？刂破骺扇缓笞R(shí)別該初級(jí)泵的歷史振動(dòng)測(cè)量中的最小值，其在下文可看成是"初級(jí)開狀態(tài)水平"。類似地，控制器可選擇配對(duì)泵的歷史振動(dòng)測(cè)量中的最大值，其在下文可看成是"配對(duì)關(guān)狀態(tài)水平"。控制器還可確定"初級(jí)關(guān)狀態(tài)水平"和"配對(duì)開狀態(tài)水平"。配對(duì)開狀態(tài)水平可對(duì)應(yīng)于配對(duì)泵的歷史振動(dòng)測(cè)量的最小值，而初級(jí)關(guān)狀態(tài)水平可對(duì)應(yīng)于初級(jí)泵的歷史振動(dòng)測(cè)量的最大值。這些水平參照?qǐng)D4更加詳細(xì)地圖示和描述。
為了確定初級(jí)泵的操作狀況，控制器可計(jì)算初級(jí)開狀態(tài)水平和初級(jí)關(guān)狀態(tài)水平的平均。該平均指明了最小值，在該最小值或以上初級(jí)泵處于運(yùn)行狀態(tài)。因此，該平均可在下文看成是"初級(jí)開狀態(tài)閾值"。類似地，該控制器可計(jì)算配對(duì)開狀態(tài)水平和配對(duì)關(guān)狀態(tài)水平的平均。該平均指明了最小值，在該最小值或以上配對(duì)泵處于運(yùn)行狀態(tài)。因此，該平均可在下文看成是"配對(duì)開狀態(tài)閾值"。 跟著框308的是框310，其中，在預(yù)定短的時(shí)間段期間，從安裝在初級(jí)泵上的第一傳感器接收的振動(dòng)測(cè)量的平均和從安裝在配對(duì)泵上的第二傳感器接收的振動(dòng)測(cè)量的平均可選地可再次計(jì)算。在本發(fā)明實(shí)施例中，這些平均可以計(jì)算以平滑所測(cè)量的輸入。在一個(gè)示例實(shí)施例中，由控制器所使用的用于確定這些平均的程序可以是與之前在框304所解釋的對(duì)應(yīng)程序相同或者類似。平均振動(dòng)測(cè)量可以再次在框310計(jì)算以接收并且因此分析最新更新的泵測(cè)量。例如，在框304獲得的平均可用于產(chǎn)生最初泵操作狀況以用于隨后的分析(例如限定閾值等)；而在框310獲得的平均可按照至少部分基于之前聚集的測(cè)量的操作狀況來(lái)分析。如所示出的，框310指明了總體方法300的迭代方面以實(shí)時(shí)地或者接近實(shí)時(shí)地確定泵的操作狀態(tài)，同時(shí)可選地更新了預(yù)先確定的操作狀況(所感測(cè)的數(shù)據(jù)可相對(duì)于其來(lái)進(jìn)行比較)。 跟著框310的是判決框312，其中控制器可以將框310所取的初級(jí)泵平均與初級(jí)開狀態(tài)閾值進(jìn)行比較。如果控制器確定初級(jí)泵平均大于初級(jí)開狀態(tài)閾值，控制器可應(yīng)用操作狀態(tài)規(guī)則(后面在框314進(jìn)行描述)。備選地，如果初級(jí)泵平均確定為低于初級(jí)開狀態(tài)閾值，那么控制器可應(yīng)用操作狀態(tài)規(guī)則(后面在框316描述)。 如果在判決框312確定在框310所取的初級(jí)泵平均大于初級(jí)開狀態(tài)閾值，那么判決框314隨后，其中控制器可將配對(duì)泵平均與配對(duì)開狀態(tài)閾值進(jìn)行比較。如果控制器確定在框310所取的配對(duì)泵平均低于配對(duì)開狀態(tài)閾值則框318跟著框314，其中控制器可確定初級(jí)泵的操作狀態(tài)為運(yùn)行的以及配對(duì)泵的操作狀態(tài)是不運(yùn)行的。備選地，如果在框310所取的配對(duì)泵平均確定為大于配對(duì)開狀態(tài)閾值那么框320跟著框314，其中控制器可確定初級(jí)和配對(duì)泵的操作狀態(tài)為運(yùn)行的。 跟著框318和320的是328，其中控制器可將響應(yīng)于初級(jí)和配對(duì)泵的相應(yīng)操作狀態(tài)的控制動(dòng)作傳送給該系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)框328跟著框318，該系統(tǒng)可僅對(duì)初級(jí)泵運(yùn)行診斷，因?yàn)閮H初級(jí)泵被確定為運(yùn)行的。備選地，當(dāng)框328跟著框320，該系統(tǒng)可對(duì)二者泵運(yùn)行診斷，因?yàn)槎弑帽淮_定為運(yùn)行的。在一些實(shí)施例中，如果確定為二者泵是運(yùn)行的，在框328產(chǎn)生的控制動(dòng)作可將停止一個(gè)或者二者的操作，因?yàn)檫@指明了未預(yù)期的操作狀態(tài)。
如果在框312確定在框310所取的初級(jí)泵平均確定為低于初級(jí)開狀態(tài)閾值，那么框316隨后，其中控制器可將配對(duì)泵平均與配對(duì)開狀態(tài)閾值進(jìn)行比較。如果控制器確定配對(duì)泵平均大于配對(duì)開狀態(tài)閾值，那么框322跟著框316，其中控制器確定初級(jí)泵的操作狀態(tài)為停止的并且配對(duì)泵的操作狀態(tài)是運(yùn)行的。備選地，如果控制器確定在框310所取的配對(duì)泵平均低于配對(duì)開狀態(tài)閾值，則框324跟著框316，其中控制器確定初級(jí)和配對(duì)泵二者的操作狀態(tài)為停止的。 跟著框322和324的是框326，其中控制器可將響應(yīng)于初級(jí)和配對(duì)泵的相應(yīng)操作狀態(tài)的控制動(dòng)作傳送給系統(tǒng)。如之前描述的，系統(tǒng)可以是控制器，其或者是與執(zhí)行確定初級(jí)和配對(duì)泵的操作狀態(tài)的邏輯的控制器相同的或者是與其不同的。該系統(tǒng)可用于基于初級(jí)和配對(duì)泵的操作狀態(tài)來(lái)運(yùn)行診斷。如果框326跟著框322，該系統(tǒng)可僅對(duì)配對(duì)泵運(yùn)行診斷，因?yàn)槌跫?jí)泵被確定為運(yùn)行的。備選地，如果框326跟著框324，該系統(tǒng)可以不對(duì)二者泵運(yùn)行診 斷，因?yàn)樵摱弑帽淮_定為停止的。 可選地，跟著框326的是框330并且可選地，跟著框328的是框332。在框330和 332中，控制器可修改預(yù)先確定的常數(shù)，例如在框302中限定的那些。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施 例中，這些常數(shù)的修改可基于初級(jí)和配對(duì)泵的實(shí)際操作來(lái)進(jìn)行，例如由最新近由控制器接 收的振動(dòng)測(cè)量來(lái)表示。如本文描述的，該控制器可使用這些修改的和更新的常數(shù)來(lái)在進(jìn)一 步操作循環(huán)中確定泵的操作狀態(tài)。為了這么做，控制器可再一次在預(yù)定較長(zhǎng)時(shí)間段期間從 初級(jí)和配對(duì)泵聚集相應(yīng)振動(dòng)測(cè)量。換句話說(shuō)，在框306中以及之后解釋的方法可在跟在下 文。 圖3中所圖示的示例方法300，僅為了圖示目的，其描述了當(dāng)確定多個(gè)泵(或其他 機(jī)械)的操作狀態(tài)時(shí)可應(yīng)用的操作狀態(tài)規(guī)則邏輯的一個(gè)應(yīng)用。然而，可以理解，任何各種操 作狀態(tài)規(guī)則邏輯可被采用。例如，限定的時(shí)間段、預(yù)定的常數(shù)、閾值水平、各種比較等等是示 例性的并且可改變和/或不在其他實(shí)施例中應(yīng)用。 此外，控制器還可確定連接到泵或者與泵集成的其他系統(tǒng)的操作狀態(tài)。在本發(fā)明 的示例實(shí)施例中，一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)初級(jí)(或配對(duì))泵的電動(dòng)機(jī)和/或渦輪機(jī)中的故障也 可在對(duì)應(yīng)泵的操作狀態(tài)被確定為運(yùn)行的時(shí)被確定。將明顯的是，當(dāng)泵是運(yùn)行的時(shí)，其的驅(qū)動(dòng) 器也可以處于運(yùn)行狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)中的故障可例如包括非一致空氣間隙、電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的部件 的不穩(wěn)固以及承載水平故障。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，診斷，例如對(duì)于電動(dòng)機(jī)和渦輪機(jī)所 應(yīng)用的特定規(guī)則邏輯可與對(duì)于泵的診斷不同。 圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的兩個(gè)泵的示例振動(dòng)水平(基于它們的操作狀態(tài)) 的圖形表示。示例圖形400表示從初級(jí)和配對(duì)泵在時(shí)間段期間接收的振動(dòng)測(cè)量的幅度。在 圖4中，初級(jí)和配對(duì)泵的振動(dòng)測(cè)量的幅度相對(duì)于時(shí)間來(lái)繪制(對(duì)于兩個(gè)操作狀態(tài))。這里， 幅度與時(shí)間圖形圖示了趨勢(shì)圖。表示初級(jí)泵的振動(dòng)測(cè)量的幅度的趨勢(shì)圖以實(shí)線示出，并且 看成是"初級(jí)直接幅度"414。類似地，表示配對(duì)泵的振動(dòng)測(cè)量的幅度的趨勢(shì)圖以虛線示出， 并且看成是"配對(duì)直接幅度"416。 在一個(gè)示例中，如由初級(jí)直接幅度414和配對(duì)直接幅度416在天數(shù)1上所示出的， 初級(jí)泵的操作狀態(tài)是運(yùn)行的并且配對(duì)泵的操作狀態(tài)是停止的。該初級(jí)和配對(duì)泵的操作狀 態(tài)看成是"操作狀態(tài)l"。如之前提及的，操作狀態(tài)1可以使用Primary On Versus Paired Off Percent常數(shù)來(lái)識(shí)別。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，平均(例如初級(jí)直接的三分鐘平均)減 去配對(duì)直接的對(duì)應(yīng)三分鐘平均，除以該初級(jí)直接的三分鐘平均可以計(jì)算。當(dāng)泵處于操作狀 態(tài)1時(shí)，對(duì)于大多數(shù)樣本(例如60個(gè)隨之發(fā)生的三分鐘平均樣本中有至少50個(gè))，基于歷 史數(shù)據(jù)分析的結(jié)果可以大于Primary On Versus Paired Off百分比常數(shù)。
類似地，在天數(shù)5，配對(duì)泵的操作狀態(tài)是運(yùn)行的并且初級(jí)泵的操作狀態(tài)是是停止 的。初級(jí)和配對(duì)泵的這個(gè)操作狀態(tài)被看成是"操作狀態(tài)2"。如之前提及的，操作狀態(tài)2可 使用Paired On Versus Primary Off百分比常數(shù)來(lái)識(shí)別。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，平 均(例如配對(duì)直接的三分鐘平均減去初級(jí)直接的對(duì)應(yīng)三分鐘平均)，除以該配對(duì)直接的三 分鐘平均可以被計(jì)算。當(dāng)初級(jí)和配對(duì)泵處于操作狀態(tài)2時(shí)，對(duì)于大多數(shù)樣本(例如60個(gè)隨 之發(fā)生的三分鐘平均樣本中有至少50個(gè))，基于歷史數(shù)據(jù)分析的結(jié)果可以大于Paired On Versus Primary Off百分比常數(shù)。這些兩個(gè)常數(shù)幫助避免評(píng)估當(dāng)初級(jí)和配對(duì)泵都運(yùn)行時(shí)的情況中的閾值，而同時(shí)它們具有不同的直接水平。特別地，當(dāng)兩個(gè)泵運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)水平之間的差對(duì)較高水平的比率可以小于Primary On VersusPaired Off百分比常數(shù)禾口 Paired OnVersus Primary Off百分比常數(shù)。 同樣，如之前提及的，Primary On-State偏離百分比常數(shù)和PairedOff-State偏離百分比常數(shù)可用于確認(rèn)操作狀態(tài)1已經(jīng)持續(xù)存在長(zhǎng)達(dá)預(yù)定的一時(shí)間段，例如在一個(gè)示例中三個(gè)小時(shí)。在一個(gè)實(shí)施例中，除以三小時(shí)初級(jí)泵平均和三小時(shí)配對(duì)泵平均的平均的初級(jí)直接的三小時(shí)偏離被計(jì)算。當(dāng)初級(jí)和配對(duì)泵已經(jīng)處于操作狀態(tài)1長(zhǎng)達(dá)三小時(shí)時(shí)，結(jié)果可以小于Primary On-State偏離百分比。類似地，在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，除以三小時(shí)初級(jí)泵平均和三小時(shí)配對(duì)泵平均的平均的配對(duì)直接的三小時(shí)偏離被計(jì)算。當(dāng)初級(jí)和配對(duì)泵已經(jīng)處于操作狀態(tài)1長(zhǎng)達(dá)三個(gè)小時(shí)時(shí)，結(jié)果可以小于Paired Off-State偏離百分比。
此外，如之前提及的，Paired On-State偏離百分比常數(shù)和PrimaryOff-State偏離百分比常數(shù)可用于確認(rèn)操作狀態(tài)2已經(jīng)持續(xù)存在長(zhǎng)達(dá)一時(shí)間段，例如在一個(gè)示例中三個(gè)小時(shí)。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，除以三小時(shí)初級(jí)泵平均和三小時(shí)配對(duì)泵平均的平均的配對(duì)直接的三小時(shí)偏離被計(jì)算。結(jié)果可以小于Paired On-State偏離百分比。類似地，在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)初級(jí)和配對(duì)泵已經(jīng)處于操作狀態(tài)2長(zhǎng)達(dá)三個(gè)小時(shí)時(shí)，除以三小時(shí)初級(jí)泵平均和三小時(shí)配對(duì)泵平均的平均的初級(jí)直接的三小時(shí)偏離，可以小于PrimaryOff-State偏離百分比。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如果涉及Primary On-State偏離百分比或PrimaryOff-State偏離百分比的狀況未滿足，來(lái)自最后三個(gè)小時(shí)的初級(jí)直接數(shù)據(jù)可以不貢獻(xiàn)于初級(jí)On/Off閾值的進(jìn)一步評(píng)估。類似地，如果涉及Paired On-State偏離百分比或PairedOff-State偏離百分比的狀況不滿足，來(lái)自最后三個(gè)小時(shí)的配對(duì)直接數(shù)據(jù)可以不貢獻(xiàn)于配對(duì)On/Off閾值的進(jìn)一步評(píng)估。然而，違反該兩個(gè)狀況中任何不是一定推斷操作狀態(tài)1或者操作狀態(tài)2在該最后三個(gè)小時(shí)期間被另一個(gè)操作狀態(tài)中斷。 而且，在天數(shù)3，初級(jí)和配對(duì)泵的振動(dòng)測(cè)量的幅度過(guò)渡成到另一個(gè)操作狀態(tài)。換句話說(shuō)，初級(jí)泵的操作狀態(tài)從運(yùn)行過(guò)渡到停止，并且配對(duì)泵的操作狀態(tài)從停止過(guò)渡到運(yùn)行。
線402指明了初級(jí)開狀態(tài)水平并且表示在操作狀態(tài)1期間初級(jí)泵的振動(dòng)測(cè)量的最小幅度。線404指明初級(jí)關(guān)狀態(tài)水平并且表示在操作狀態(tài)2期間初級(jí)泵的振動(dòng)測(cè)量的最大幅度。線406指明了初級(jí)開狀態(tài)閾值并且表示初級(jí)開狀態(tài)水平和初級(jí)關(guān)狀態(tài)水平的平均。
類似地，線408指明了配對(duì)開狀態(tài)水平并且表示在操作狀態(tài)2期間配對(duì)泵的振動(dòng)測(cè)量的最小幅度。線410指明了配對(duì)關(guān)狀態(tài)水平并且表示在操作狀態(tài)1期間配對(duì)泵的振動(dòng)測(cè)量的最大幅度。最終，線412指明配對(duì)開狀態(tài)閾值并且表示配對(duì)開狀態(tài)水平和配對(duì)關(guān)狀態(tài)水平的平均。 因此，在使用初級(jí)和配對(duì)開狀態(tài)閾值來(lái)確定操作狀態(tài)的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)初級(jí)直接幅度414大約在由線406表示的初級(jí)開狀態(tài)閾值或以上時(shí)，可以確定初級(jí)泵是正在操作的，并且配對(duì)直接幅度416大約在由線412表示的配對(duì)開狀態(tài)閾值或以上時(shí)，可以確定配對(duì)泵是正在操作的。在其他實(shí)施例中，然而要理解，其他閾值和泵操作狀況可用于確定泵的操作狀態(tài)。 圖5以框圖的方式圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例實(shí)施例的用于實(shí)現(xiàn)泵操作狀態(tài)系統(tǒng)的示例控制器102。更加具體地，計(jì)算機(jī)化的控制器102的元件可用于執(zhí)行操作狀態(tài)規(guī)則來(lái)確定多個(gè)泵的操作狀態(tài)，如本文詳細(xì)描述的。計(jì)算機(jī)化的控制器102可包括存儲(chǔ)器516， 其存儲(chǔ)編程的邏輯512(例如軟件)并且可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)514，例如振動(dòng)測(cè)量、預(yù)定狀況和操作狀 態(tài)規(guī)則。存儲(chǔ)器516還可包括操作系統(tǒng)510。處理器508可利用操作系統(tǒng)510來(lái)執(zhí)行編程 邏輯512，并且在這么做方面還可利用數(shù)據(jù)514。處理器508可以是高速處理器，其滿足用 以計(jì)算在這些泵的操作期間在小的時(shí)間間隔期間多個(gè)泵的振動(dòng)測(cè)量的平均的高速要求。數(shù) 據(jù)總線506可提供存儲(chǔ)器516和處理器508之間的通信。用戶可以與控制器102經(jīng)由用戶 接口裝置504(例如鍵盤、鼠標(biāo)、控制面板或任何其他能夠?qū)?shù)據(jù)傳遞給控制器102以及從 控制器102傳遞的裝置)接口?？刂破?02可以與一個(gè)或多個(gè)泵、泵傳感器、其他控制器、 其他系統(tǒng)等等經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出("I/O")接口 502進(jìn)行通信。更加具體地，一個(gè) 或多個(gè)控制器102可實(shí)施操作狀態(tài)規(guī)則分析的執(zhí)行，例如但不限于，從關(guān)聯(lián)多個(gè)泵的多個(gè) 傳感器接收振動(dòng)數(shù)據(jù)、至少部分地基于振動(dòng)數(shù)據(jù)確定多個(gè)泵的操作狀態(tài)，以及產(chǎn)生和/或 傳送響應(yīng)的控制動(dòng)作。額外地，要理解，其他外部裝置或者其他泵系統(tǒng)可經(jīng)由1/0接口 502 與控制器102進(jìn)行通信。在一個(gè)示例實(shí)施例中，控制器102可位于相對(duì)于機(jī)器的遠(yuǎn)程。但 是，可以與泵或者在被監(jiān)測(cè)的其他裝置共同設(shè)置或者甚至集成。進(jìn)一步地，控制器102和由 此實(shí)現(xiàn)的編程的邏輯512可包括軟件、硬件、固件或者其組合。還可以理解，多個(gè)控制器102 可使用，由此本文描述的不同特征可在一個(gè)或多個(gè)不同控制器102上執(zhí)行。
手動(dòng)分析歷史數(shù)據(jù)以設(shè)定閾值是耗時(shí)的。而且，實(shí)時(shí)獲得安裝在共有基礎(chǔ)上的泵 的正確操作狀態(tài)對(duì)于優(yōu)化泵性能是重要的。本文描述的系統(tǒng)和方法對(duì)確定安裝在共有基礎(chǔ) 上泵的操作狀態(tài)具有技術(shù)效果。該系統(tǒng)和方法對(duì)使用最近振動(dòng)數(shù)據(jù)以用于實(shí)時(shí)、接近實(shí)時(shí) 或隨后分析來(lái)在線計(jì)算閾值具有進(jìn)一步的技術(shù)效果。 本發(fā)明的實(shí)施例在上文參照框圖和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法和系統(tǒng)的示意性圖 示描述。要理解，圖的每個(gè)框和圖中框的組合可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算 機(jī)程序指令可載至一個(gè)或多個(gè)通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或者其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置來(lái)制 造機(jī)器，例如參照?qǐng)D5描述的控制器500，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上執(zhí)行 的指令形成用于實(shí)現(xiàn)框或者多個(gè)框中指定的功能的手段。這樣的計(jì)算機(jī)程序指令還可存儲(chǔ) 在計(jì)算機(jī)_可讀存儲(chǔ)器中，其可將計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備引導(dǎo)成以特別方式來(lái) 起作用，使得存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令制出包含實(shí)現(xiàn)框或多個(gè)框中指定的功能的 指令手段的一件制品。 雖然本發(fā)明已經(jīng)聯(lián)系目前認(rèn)為是最實(shí)用和各種實(shí)施例的內(nèi)容被描述，但是要理 解，本發(fā)明不限于公開的實(shí)施例，但是相反，意圖是涵蓋了附上的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)
包含的各種修改和等價(jià)設(shè)置。 所寫的描述使用示例來(lái)公開本發(fā)明，包含了最佳方式，并且還使得任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包含制作和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何包含的方法?？墒?予專利的范圍本發(fā)明在權(quán)利要求中被限定，并且可包括其他對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)那些技術(shù)人員想 到的示例。這樣的其他示例意圖是在權(quán)利要求的范圍內(nèi)(如果它們具有并沒(méi)有不同于權(quán)利 要求的文字語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括等價(jià)結(jié)構(gòu)元件，其沒(méi)有基本上不同于權(quán)利 要求的文字語(yǔ)言)。
1權(quán)利要求
一種用于監(jiān)測(cè)多個(gè)泵(104，106)的方法(200)，其包括通過(guò)控制器(102)在一時(shí)間段期間從與第一泵(104)相聯(lián)的第一傳感器(108)接收(202)第一振動(dòng)測(cè)量；通過(guò)控制器(102)在所述時(shí)間段期間從與第二泵(106)相聯(lián)的第二傳感器(110)接收(204)第二振動(dòng)測(cè)量；至少部分基于將第一振動(dòng)測(cè)量與至少第一操作狀況比較、以及將第二振動(dòng)測(cè)量與至少第二操作狀況比較來(lái)確定(206)第一泵(104)和第二泵(106)在該時(shí)間段期間的相應(yīng)操作狀態(tài)，其中，該控制器(102)可操作以基于第一泵(104)和第二泵(106)的相應(yīng)振動(dòng)測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)第一操作狀況和第二操作狀況；以及傳送(208)響應(yīng)于第一泵(104)和第二泵(106)的相應(yīng)操作狀態(tài)的控制動(dòng)作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法(200)，其中所述第一操作狀況包括關(guān)聯(lián)第一泵(104) 的第一閾值(406)，并且第二操作狀況包括關(guān)聯(lián)第二泵(106)的第二閾值(412)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法(200)，其中所述第一閾值(406)至少部分基于第一泵 (104)當(dāng)操作時(shí)的至少一個(gè)歷史最小振動(dòng)測(cè)量和第一泵(104)當(dāng)不操作時(shí)的至少一個(gè)歷史 最大振動(dòng)測(cè)量的平均，并且其中第二閾值(412)至少部分基于第二泵(106)當(dāng)操作時(shí)的至 少一個(gè)歷史最小振動(dòng)測(cè)量和第二泵(106)當(dāng)不操作時(shí)的至少一個(gè)歷史最大振動(dòng)測(cè)量的平 均。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法(200)，其中確定(206)第一泵(104)和第二泵(106)的 相應(yīng)操作狀態(tài)進(jìn)一步包括如果第一振動(dòng)測(cè)量在第一閾值或以上則確定(318， 320， 322， 324)第一泵(104)是操作 的，并且如果第一振動(dòng)測(cè)量在第一閾值以下則確定其是不操作的；以及如果第二振動(dòng)測(cè)量在第二閾值或以上則確定(318， 320， 322， 324)第二泵(106)是操作 的，并且如果第二振動(dòng)測(cè)量在第二閾值以下則確定其是不操作的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法(200)，其中所述第一操作狀況關(guān)聯(lián)所述第二泵(106) 并且所述第二操作狀況關(guān)聯(lián)第一泵(104)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(200)，進(jìn)一步包括通過(guò)控制器(102)在一時(shí)間段期間 從第一傳感器(108)接收第一多個(gè)振動(dòng)測(cè)量以及從第二傳感器(110)接收第二多個(gè)振動(dòng)測(cè) 量，其中，確定第一泵(104)和第二泵(106)的相應(yīng)操作狀態(tài)進(jìn)一步包括確定(304)該時(shí)間段期間的第一多個(gè)振動(dòng)測(cè)量的第一平均并且確定(304)在該時(shí)間段 期間的第二多個(gè)振動(dòng)測(cè)量的第二平均，其中第一泵(104)和第二泵(106)的相應(yīng)操作狀態(tài) 至少部分基于第一平均和第二平均的比較。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(200)，進(jìn)一步包括至少部分基于第一預(yù)先確定的常數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)第一振動(dòng)測(cè)量，其中第一預(yù)先確定的常數(shù)至 少部分基于第一泵(104)的歷史振動(dòng)測(cè)量；以及至少部分基于第二預(yù)先確定的常數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)第二振動(dòng)測(cè)量，其中第二預(yù)先確定的常數(shù)至 少部分基于第二泵(106)的歷史振動(dòng)測(cè)量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法(200)，其中所述時(shí)間段包括第一時(shí)間段，并且所述方法 進(jìn)一步包括通過(guò)控制器(102)在第二時(shí)間段期間從與第一傳感器(108)接收第一多個(gè)振動(dòng)測(cè)量，并且從第二傳感器(110)接收第二多個(gè)振動(dòng)測(cè)量；至少部分基于第一多個(gè)振動(dòng)測(cè)量的變化來(lái)確定第一泵(104)在第二時(shí)間段期間的操 作狀態(tài)，以及至少部分基于第二多個(gè)振動(dòng)測(cè)量的變化來(lái)確定第二泵(106)在第二時(shí)間段期間的操 作狀態(tài)，其中所述第二時(shí)間段大于所述第一時(shí)間段。
9. 一種監(jiān)測(cè)多個(gè)泵(104,106)的系統(tǒng)(100)，包括: 第一傳感器(108)，與第一泵(104)相聯(lián)； 第二傳感器(IIO)，與第二泵(106)相聯(lián)；以及控制器(102)，與第一傳感器(108)和第二傳感器(110)相聯(lián)，并且包括指令，所述指令可操作以在一時(shí)間段期間從與第一傳感器(108)接收第一振動(dòng)測(cè)量； 在所述時(shí)間段期間從第二傳感器(110)接收第二振動(dòng)測(cè)量；至少部分基于將第一振動(dòng)測(cè)量與至少第一操作狀況比較、以及將第二振動(dòng)測(cè)量與至少第二操作狀況比較來(lái)確定第一泵(104)和第二泵(106)在該時(shí)間段期間的相應(yīng)操作狀態(tài)， 其中，所述控制器(102)可操作以基于第一泵(104)和第二泵(106)的相應(yīng)振動(dòng)測(cè)量來(lái)調(diào) 節(jié)第一操作狀況和第二操作狀況；以及傳送響應(yīng)于第一泵(104)和第二泵(106)的相應(yīng)操作狀態(tài)的控制動(dòng)作。
10. —種監(jiān)測(cè)泵(104)的方法，其包括通過(guò)控制器(102)在一時(shí)間段期間從與泵(104)相聯(lián)的傳感器(108)接收振動(dòng)測(cè)量； 至少部分基于將振動(dòng)測(cè)量與至少一個(gè)操作狀況比較來(lái)確定所述泵(104)在所述時(shí)間段期間的操作狀態(tài)。其中，所述控制器(102)可操作以基于所述泵(104)的振動(dòng)測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)操作狀況；以及傳送響應(yīng)于所述泵(104)的所述操作狀態(tài)的控制動(dòng)作。
全文摘要
提供了用于監(jiān)測(cè)多個(gè)泵(104，106)的方法和系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，公開有用于確定泵(104，106)的操作狀態(tài)的方法。該方法包括通過(guò)控制器(102)從與第一泵(104)相聯(lián)的第一傳感器(108)接收(202)第一振動(dòng)測(cè)量。進(jìn)一步的，該方法可包括通過(guò)控制器(102)從與第二泵(106)相聯(lián)的第二傳感器(110)接收(204)第二振動(dòng)測(cè)量。至少部分基于將第一振動(dòng)測(cè)量與第一操作狀況比較、以及將第二振動(dòng)測(cè)量與第二操作狀況比較來(lái)確定(206)第一泵(104)和第二泵(106)的操作狀態(tài)。傳送(208)響應(yīng)于第一泵(104)和第二泵(106)的相應(yīng)操作狀態(tài)的控制動(dòng)作。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101725516SQ200910174079
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月13日
發(fā)明者J·W·格蘭特, O·馬拉霍瓦 申請(qǐng)人:通用電氣公司