青岛智腾微电子有限公司程金晶获国家专利权
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龙图腾网获悉青岛智腾微电子有限公司申请的专利基于多芯片组件的井下钻具振动监测及抑制系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119714517B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510205633.4,技术领域涉及:G01H17/00;该发明授权基于多芯片组件的井下钻具振动监测及抑制系统是由程金晶;王晓伟;张建功;刘军设计研发完成,并于2025-02-25向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于多芯片组件的井下钻具振动监测及抑制系统在说明书摘要公布了:本发明属于机械测量和自动控制技术领域,具体涉及基于多芯片组件的井下钻具振动监测及抑制系统。所述系统包括:数据采集部分、数据分析部分和振动抑制部分;所述数据采集部分,用于在钻杆上布置多个振动传感器,以获取钻杆上不同位置和不同时刻的振动信号并进行预处理,同时评估每个位置的局部能量;所述数据分析部分,用于采用一维杆件振动模型描述钻具振动传播,得到误差反馈;根据误差反馈,将空间振动分解为若干独立的振动模态;所述振动抑制部分,用于通过施加抑制性控制力来降低整体振动水平,确保各振动模态均被有效抑制。本发明提高了振动监测的实时性和数据精度,还有效降低了因振动引起的设备磨损和安全风险。
本发明授权基于多芯片组件的井下钻具振动监测及抑制系统在权利要求书中公布了:1.基于多芯片组件的井下钻具振动监测及抑制系统,其特征在于,所述系统包括:数据采集部分、数据分析部分和振动抑制部分; 所述数据采集部分,用于在钻杆上布置多个振动传感器,以获取钻杆上不同位置和不同时刻的振动信号并进行预处理,对预处理后的振动信号在每个位置上进行时频分析,利用局部时频转换技术提取出各个位置的局部主振频率和相应的振幅,同时评估每个位置的局部能量; 所述数据分析部分,用于采用一维杆件振动模型描述钻具振动传播,同时利用局部能量构造外部激励;通过振动传感器获得的实际位移与一维杆件振动模型位移场进行比较,得到误差反馈;根据误差反馈,对一维杆件振动模型进行自适应校正;利用校正后的一维杆件振动模型对求解校正后的位移场,对位移场进行模态分解,将空间振动分解为若干独立的振动模态; 所述振动抑制部分,用于根据模态分解的结果设计主动控制策略,该控制策略利用各个振动模态的振动信息,通过施加抑制性控制力来降低整体振动水平,确保各振动模态均被有效抑制; 数据采集部分在钻杆均匀分布多个振动传感器,设振动信号为;为钻杆总长;为时间;为沿钻杆的位置;通过如下公式,对振动信号进行预处理: ; 其中,为预处理后的振动信号;为时间积分变量;为距离积分变量;为滤波核,公式如下: ; 其中,为绝对值运算符;为预设的空间衰减常数,反映振动信号随传播距离的衰减速度,取值范围为3到10;为时间扩散参数,取值范围为0.005到0.02;为振动信号波速,取值范围为3000到5000;为时间窗口延迟,取值范围为0.01到0.15。
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