สภาพการทำงานในหลุมลึกของการตัดไม้ปิโตรเลียมนั้นรุนแรงมาก และค่าบำรุงรักษาก็สูงเกินไป ฟังก์ชันการวินิจฉัยตนเอง-จำเป็นต่อการระบุความผิดปกติของเซ็นเซอร์และความผิดปกติของสัญญาณอย่างแม่นยำ ขณะเดียวกันก็สามารถปรับให้เข้ากับสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิสูง การสั่นสะเทือนที่รุนแรง การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และปัจจัยที่รุนแรงอื่นๆ ด้วยการใช้สถาปัตยกรรมสามมิติ-ซึ่งประกอบด้วยการออกแบบส่วนซ้ำซ้อนของฮาร์ดแวร์ การตรวจสอบอัลกอริธึมดิจิทัล และผลตอบรับในการเชื่อมโยงโปรโตคอล เซ็นเซอร์ความดันคริสตัลควอตซ์จึงบรรลุการวินิจฉัยตนเองที่เชื่อถือได้-ภายใต้ทุกสภาวะการทำงาน ทำให้มั่นใจในความถูกต้องและความถูกต้องของข้อมูลการบันทึก
I. ความซ้ำซ้อนของฮาร์ดแวร์และการตรวจสอบคุณลักษณะ: ราก-ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการแปล
จากลักษณะทางกายภาพโดยธรรมชาติของผลึกควอตซ์และโครงสร้างดิฟเฟอเรนเชียลลำแสงเรโซแนนซ์คู่- จึงมีการสร้าง-รากฐานระดับฮาร์ดแวร์สำหรับ-การวินิจฉัยตนเอง เซ็นเซอร์ประกอบด้วยลำควอตซ์เรโซแนนซ์-ในตัวสองตัว ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ การเปลี่ยนแปลงความถี่ของลำแสงทั้งสองภายใต้แรงดันจะรักษาอัตราส่วนส่วนต่างคงที่ หากประสิทธิภาพการทำงานผิดปกติเกิดขึ้นในลำแสงอันใดอันหนึ่งเนื่องจากการเสื่อมสภาพของคริสตัล ความเสียหายของซีล (เช่น การบุกรุกของของเหลวในการเจาะ) หรือความผิดปกติของวงจร ค่าส่วนต่างจะเบี่ยงเบนไปจากเกณฑ์ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า และเซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณแจ้งเตือนข้อผิดพลาดทันที
ในขณะเดียวกัน โมดูลตรวจสอบเฉพาะแบบบูรณาการจะตรวจสอบพารามิเตอร์วงจรหลักแบบเรียลไทม์ รวมถึงความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ และสถานะการทำงานของวงจรขยายสัญญาณความถี่ สำหรับปัญหาการบันทึกทั่วไป เช่น สายไฟหลวมและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้ามากเกินไป จุดความผิดปกติจะถูกระบุอย่างรวดเร็วผ่านการตัดสินเกณฑ์ฮาร์ดแวร์ เพื่อป้องกันข้อผิดพลาดในการส่งข้อมูลที่เกิดจากความล้มเหลวของวงจร
เมื่อใช้ร่วมกับโครงสร้างปิดผนึก-ด้วยเลเซอร์โลหะ-ทั้งหมด เซ็นเซอร์ยังสามารถวินิจฉัยความสมบูรณ์ของซีลโดยอ้อมด้วยการตรวจสอบความสอดคล้องของการตอบสนองต่ออุณหภูมิและแรงกด ซึ่งจะช่วยป้องกันการเสื่อมประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์ที่เกิดจากการกัดกร่อนของซัลไฟด์
ครั้งที่สอง. การวิเคราะห์อัจฉริยะผ่านอัลกอริธึมดิจิทัล: การกรองสัญญาณรบกวนและการวินิจฉัยข้อผิดพลาดที่แม่นยำ
ตามวงจร-วงจรเซอร์โวแบบปิด-แบบดิจิทัลทั้งหมด (คล้ายกับเทคโนโลยีการปรับให้เหมาะสมแบบดิจิทัลสำหรับเครื่องวัดความเร่งแบบควอตซ์) เซ็นเซอร์ได้รับการติดตั้ง-อัลกอริธึมอัจฉริยะที่พัฒนาขึ้นเองเพื่อให้บรรลุ-การตรวจสอบสัญญาณและสถานะการทำงานในเชิงลึก
ในด้านหนึ่ง จะรวบรวม-ความผันผวนตามเส้นฐานตามเวลาจริงของความถี่เรโซแนนซ์ของคริสตัลควอตซ์ โดยการเปรียบเทียบข้อมูลกับบันทึกในอดีตของสภาวะการทำงานปกติ จะระบุการเคลื่อนตัวของความถี่และความกระวนกระวายใจของสัญญาณที่เกินช่วงที่อนุญาต โดยแยกความแตกต่างระหว่างข้อผิดพลาดโดยกำเนิดของเซ็นเซอร์- (เช่น รอยแตกของคริสตัล) และความผันผวนชั่วคราวที่เกิดจากการสั่นสะเทือนในหลุมเจาะหรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันเพื่อหลีกเลี่ยงการวินิจฉัยผิดพลาด
ในทางกลับกัน โดยใช้เทคโนโลยีคัดกรองสัญญาณดาวน์โฮล อัลกอริธึม-อัจฉริยะ "ตัวกรอง" ในตัวถูกนำมาใช้เพื่อกำจัดสัญญาณรบกวนความถี่สูง-และต่ำ-จากแอมพลิจูดที่รบกวน และแยกสัญญาณลักษณะความผิดปกติได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น เมื่อเซ็นเซอร์ประสบกับความผิดปกติของคุณลักษณะเรโซแนนซ์เนื่องจากการกระแทก อัลกอริธึมสามารถระบุประเภทข้อผิดพลาดผ่านการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกความถี่
ในขณะเดียวกัน อัลกอริธึมรองรับการปรับเกณฑ์แบบไดนามิกเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการวินิจฉัยของสถานการณ์การบันทึกที่แตกต่างกัน เช่น การบันทึกขณะเจาะ (LWD) และการทดสอบการสร้างแรงดัน
ที่สาม. การเชื่อมโยงโปรโตคอลและข้อมูลแบบปิด-แบบวนซ้ำ: การตอบสนองระยะไกลและการดำเนินการและบำรุงรักษาที่ง่ายขึ้น
ด้วยการใช้ประโยชน์จากโปรโตคอลทางอุตสาหกรรม เช่น HART และ Profibus PA ทำให้-ข้อมูลการวินิจฉัยตนเองปิด- วนซ้ำระหว่างเซ็นเซอร์ใต้หลุมเจาะและระบบพื้นผิวได้ถูกสร้างขึ้น เซ็นเซอร์เข้ารหัสผลการวินิจฉัยตนเอง-พร้อมกัน (สถานะปกติ/ประเภทความผิดปกติ/พารามิเตอร์ที่ผิดปกติ) และข้อมูลความดันเป็นสัญญาณดิจิทัลสำหรับการส่งสัญญาณ ช่วยให้ระบบพื้นผิวสามารถถอดรหัสและดูข้อมูลแบบเรียลไทม์ ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเข้าใจสถานะของเซ็นเซอร์ได้โดยไม่จำเป็นต้องสะดุดสายสว่าน
สำหรับข้อผิดพลาดเล็กน้อย (เช่น การเคลื่อนตัวของความถี่เล็กน้อย) เซ็นเซอร์รองรับการสอบเทียบออนไลน์ผ่านโปรโตคอล-ที่ส่งคำสั่งเพื่อแก้ไขความเบี่ยงเบนโดยอัตโนมัติ สำหรับข้อผิดพลาดร้ายแรง (เช่น คริสตัลขัดข้อง วงจรเหนื่อยหน่าย) ระบบจะตัดเอาท์พุตของข้อมูลที่ผิดปกติทันทีและทำเครื่องหมายรหัสข้อผิดพลาดพร้อมกัน เพื่อชี้แนะ-การบำรุงรักษาไซต์งานอย่างแม่นยำ
ในโครงการตัดไม้ที่มีอุณหภูมิสูง- ความดันสูง- และ-กำมะถันสูงของแหล่งก๊าซ Yuanba กลไกนี้ประสบความสำเร็จในการออกคำเตือนล่วงหน้าสำหรับข้อผิดพลาดในการเสื่อมสภาพของซีลสามประการ หลีกเลี่ยงการสะดุดการเจาะซ้ำๆ ที่เกิดจากความล้มเหลวของเซ็นเซอร์ และยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาได้อย่างมาก
IV. การปรับปรุงความสามารถในการปรับตัวตามสภาพการทำงาน: ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการบันทึกที่รุนแรง
ด้วยเทคโนโลยีการชดเชยอุณหภูมิที่มีความแม่นยำสูง-และ-การออกแบบป้องกันการรบกวน ฟังก์ชันการวินิจฉัยตนเอง-จึงรับประกันได้ว่าจะยังคงมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะการทำงานที่หนักหน่วง
ภายในช่วงอุณหภูมิกว้าง -55 องศาถึง 200 องศา อัลกอริธึมจะให้การชดเชยแบบเรียลไทม์สำหรับผลกระทบของอุณหภูมิที่มีต่อคุณลักษณะของผลึกควอตซ์ เพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิเคลื่อนตัวเล็กน้อยจากการถูกตัดสินผิดว่าเป็นความผิดพลาด สำหรับการสั่นสะเทือนในการเจาะที่รุนแรง (สูงกว่า 20 กรัม RMS) อัลกอริธึมการกรองความถี่การสั่นสะเทือนจะถูกนำมาใช้เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างการตอบสนองการสั่นสะเทือนปกติและข้อบกพร่องในการคลายโครงสร้างของเซ็นเซอร์ เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการวินิจฉัย
ในขณะเดียวกัน การออกแบบโครงสร้างที่ป้องกันการระเบิด-ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ปลอดภัยของวงจรวินิจฉัยตัวเอง-ในสภาพแวดล้อมของหลุมผลิตที่ติดไฟและระเบิดได้ ช่วยขจัดความเสี่ยงรองที่เกิดจากการแพร่กระจายของข้อผิดพลาด