基于物联网的抽油机故障诊断技术研究

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1、硕士学位论文基于物联网的抽油机故障诊断技术研究RESEARCHONFAULTDIAGNOSISTECHNOLOGYOFPUMPINGUNITBASEDONINTERNETOFTHINGS赵怡龙哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TP277学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于物联网的抽油机故障诊断技术研究硕士研究生：赵怡龙导师：赵永平教授申请学位：工学硕士学科：仪器科学与技术所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classified

2、Index:TP277U.D.C:621.3DissertationfortheDegreeofMasterinEngineeringRESEARCHONFAULTDIAGNOSISTECHNOLOGYOFPUMPINGUNITBASEDONINTERNETOFTHINGSCandidate：ZhaoYilongSupervisor：Prof.ZhaoYongpingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTec

3、hnologyAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringandAutomationDateofDefence：June，2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要石油在当今社会中起着重要作用，是当前人类社会不可或缺的一部分。目前开采石油的方式多种多样，而其中占主导地位的是有杆采油方式。有杆采油系统工作环境较为复杂，因而经常发生故障。这些故障严重阻碍了油田正常生产。对抽油

4、机故障诊断技术的研究是很有必要的。通过物联网提取抽油机运行参数，可以实现对抽油机工作状态的实时监测。本文基于物联网对抽油机故障诊断方法进行研究，深入研究了基于专家系统以及基于最小二乘的抽油机故障诊断法，对比了两种方法的优缺点，并提出将两种方法结合的故障诊断思路。论文主要工作如下：（1）总结了物联网技术和抽油机故障诊断技术的研究现状，设计了故障诊断系统的硬件设备组成，详细研究了抽油机故障诊断系统网络组网过程，包括远程监测终端与传感器之间的ZigBee组网以及远程监测终端与上位机之间的GPRS通信，设计了监测数据传输过程。（

5、2）在介绍了抽油机工作原理以及示功图的基础上，研究了地面示功图与井下泵功图的转换方法——求解波动方程，给出了系统的理论基础。（3）研究了抽油机故障模式以及示功图的故障特征，建立了故障诊断专家系统，包括知识库的建立以及推理规则的实现，并对系统进行了测试。（4）研究了基于最小二乘的故障诊断系统，包括最小二乘故障诊断法的原理以及系统组建过程，并对系统进行了测试，论文对比了故障诊断专家系统以及最小二乘故障诊断系统，提出了两种方法结合的诊断思路。分析表明，本系统能够更好的进行故障诊断，能够满足油田故障诊断的需求。关键词：示功图；故

6、障诊断；专家系统；最小二乘；物联网哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractOilplaysanimportantroleinmodernsociety,andisanindispensablepartofhumansociety.Thereareavarietyofwaystoexploitoil,andthedominantoneistherodproductionmode.Theworkingenvironmentofthesuckerrodproductionsystemiscomplex,andthefau

7、ltoftenoccurs.Thesefailuresseriouslyhamperthenormalproductionofoil.ItisnecessarytostudyonFaultDiagnosisTechnologyofpumpingunit.Theextractionofoilpumpingmachineoperatingparametersthroughnetworking,canachievereal-timemonitoringofthepumpingunitworkingstate.Thispaper

8、studiesthefaultdiagnosismethodofoilpumpingunitbasedontheinternetofthings,studiesthefaultdiagnosismethodofexpertsystemandthefaultdiagnosismethodbasedonleastsqua