[发明专利]油田抽油机工况无线数据采集与监控系统

权利要求书

1.油田抽油机工况无线数据采集与监控系统，其特征在于，包括监控中心和检测设备，检测设备包括抽油机的电动机噪声检测装置、底座振动检测装置、支架摆动检测装置和支架振动检测装置，所述监控中心与检测设备无线通讯连接，用于根据检测设备检测到的信号获取抽油机的故障类型，获取方法包括如下步骤：

(1)获取抽油机故障模型库；

所述抽油机故障模型库存储有各类故障状态下抽油机工况频谱图，抽油机工况频谱图包括抽油机支架摆动的频谱图、底座振动的频谱图和支架振动的频谱图；

(2)在抽油机工作时检测其电动机的噪声信号，判断电动机的噪声信号是否均匀；

(3)如果电动机的噪声不均匀，获取抽油机的抽油机工况频谱图；结合所述抽油机故障模型库中存储的抽油机工况频谱图得到抽油机的故障类型；

获取抽油机故障模型库的方法为：

在各类故障状态下每间隔设定时间对抽油机的支架摆动幅值、支架的振动幅值和底座的振动幅值进行一次检测；

在第一检测周期内对抽油机进行第一设定次数的检测，得到抽油机在一个第一检测周期内的支架摆动幅值、支架的振动幅值和底座的振动幅值；

获取连续第二设定次数第一检测周期内抽油机支架摆动幅值、支架的振动幅值和底座的振动幅值，计算各第一检测周期对应检测时刻支架摆动幅值、支架的振动幅值和底座的振动幅值的平均值，将其作为抽油机故障模型库中相应的幅值；

判断电动机噪声是否均匀的方法为：

对发动机的噪声信号进行检测，判断连续两个第二检测周期内噪声信号是否一致，如果不一致则继续进行检测；

如果连续第三设定数量的第二检测周期内噪声信号都不一致，则判断为发动机的噪声不均匀。

2.根据权利要求1所述的油田抽油机工况无线数据采集与监控系统，其特征在于，所述抽油机故障模型库中的故障类型包括地基建筑不牢固、底座与基础接触不实有缝隙、支架地板与底座接触不实、驴头-井口对中误差大、悬点载荷过重超载、平衡率不够、井下抽油泵刮卡现象或出砂严重、减速器齿轮打齿。

3.根据权利要求1所述的油田抽油机工况无线数据采集与监控系统，其特征在于，所述步骤(3)中，计算抽油机工况频谱图与抽油机故障类型库中各抽油机工况频谱图之间的相似度，将其中相似度最高工况频谱图所对应的故障类型作为抽油机的故障类型。

4.根据权利要求3所述的油田抽油机工况无线数据采集与监控系统，其特征在于，首先将检测到的抽油机工况频谱图以及抽油机故障类型库中各类故障状态下抽油机的工况频谱图转化为直方图，然后根据直方图计算所述相似度。

5.根据权利要求1所述的油田抽油机工况无线数据采集与监控系统，其特征在于，所述支架振动检测装置、电动机噪声检测装置、底座振动检测装置和支架摆动检测装置均包括相应的控制器，各控制器连接有无线通讯模块及相应的检测传感器。

6.根据权利要求1所述的油田抽油机工况无线数据采集与监控系统，其特征在于，还包括用于检测抽油机电动机电压和电流的电动机供电检测装置，所述监控中心还用于根据电动机的电压和电流判断其供电状态十分异常；所述步骤(2)中检测到电动机的噪声信号是否均匀后先判断电动机的供电状态十分异常，当电动机的供电状态正常时再执行所述步骤(3)。