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专利号: 2018104127283
申请人: 西安永瑞自动化有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2025-12-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种抽油机在线故障诊断系统,其特征在于:所述线故障诊断系统设置在单个待测抽油机及其所在油井上,包括在线测量单元、控制单元、在线分析单元、电源单元和其他辅助单元;所述在线测量单元在线测量单个抽油机的运动出油参数及其所在油井的实时井况参数,将运动出油参数与实时井况参数传输至在线分析单元,所述在线分析单元通过比对分析,判断该抽油机的工作状态是否健康,所述控制单元根据判断结果,控制抽油机的启停,所述控制单元通过无线或有线传输方式将分析结果同步传输至控制中心;所述其他辅助单元包括视频在线监控模块、火警监控模块和烟气监控模块,视频在线监控模块、火警监控模块和烟气监控模块均与控制单元和控制中心连接。

2.根据权利要求1所述抽油机在线故障诊断系统,其特征在于:所述在线测量单元包括电流、电压测量模块,有功功率测量模块,无功功率测量模块、示功仪测量模块、油井物理量测量模块;所述油井物理量测量模块包括油井压力测量单元、油井流量测量单元和油井温度测量单元。

3.根据权利要求1所述抽油机在线故障诊断系统,其特征在于:所述控制单元将分析结果通过北斗卫星通信传输至控制中心。

4.一种抽油机在线故障诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一、输入待测抽油机及油井的静态数据参数,构建该抽油井的理论示功图;

步骤二、利用待测抽油井的理论示功图对典型故障示功图进行归一化处理;对典型故障示功图进行四分割处理,建立总图和四个分图的弗莱歇至高点及至低点向量以及它们的梯度矩阵、梯度矩阵的统计特征序列;由此构建该抽油井的典型故障示功图知识库;

步骤三、对待测抽油机的运行参数及其所在抽油井的实时井况参数进行采集,首先通过对采集的实时数据分析判断待测抽油机是否存在电气故障或非电气故障,然后采集该抽油井的实时地面示功图;

步骤四、对采集的实时地面示功图进行预处理,剔除不合格的实时地面示功图;

步骤五、对合格的实时地面示功图进行数学变换,得出该抽油井的实时泵工图;

步骤六、对合格的地面示功图进行分割处理,计算其总体和四个分图的弗莱歇至高点及至低点向量,构建总图和四个分图的梯度矩阵、梯度矩阵的统计特征序列;

步骤七、计算地面示功图与典型故障示功图的统计特征序列的关联度,计算地面示功图与典型故障示功图的弗莱歇距离,再进行加权评估,判定故障类型并给出报警信息。

5.根据权利要求3所述抽油机在线故障诊断方法,其特征在于,在步骤七之后,还包括以下步骤:步骤八、对待测抽油井的泵工图进行量化分析判断,分析判断内容包括固定凡尔漏失故障判断、浮动凡尔漏失故障判断和供液不足故障判断;通过泵工图对待测抽油井的产量进行计量,计算待测抽油井的动态液面;

步骤九、分析其他的故障信息,分析内容包括待测抽油井的温度、压力、过负荷、视频信息。

6.根据权利要求5所述抽油机在线故障诊断方法,其特征在于,步骤二对典型故障示功图进行分割处理,步骤六对合格的地面示功图进行分割处理,它们分割方法为,取上冲程与下冲程的中点及增载线和卸载线的重点进行分割。