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《三种泵功图特征提取方法及比较》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第29卷第9期煤炭技术Vol.29,No.092010年9期CoalTechnologySep,2010三种泵功图特征提取方法及比较1，22刘炜，刘宏昭（1.陕西教育学院计算机系，西安710061；2.西安理工大学，西安710048）摘要:在油田工作现场，工程师们根据自己的工作经验，通过地面示功图推测泵功图的几何形状，从而判定抽油井的工作状态。如何选择有效的描述泵功图的方法，从而实现井下故障的自动识别？讨论了3种泵功图几何特征提取方法，并用LibSVM工具箱对3种特征提取方法进行分类验证，实验表明矩特征识别方法更适合描述泵功图。关
2、键词:泵功图；模式识别；LibSVM中图分类号:TE35文献标识码:A文章编号:1008-8725（2010）09-0202-03ThreeMethodsofFeatureExtractionofPumpingCardsandTheirComparison1,22LIUWei,LIUHong-zhao（1.ComputerDepartmentofShaanxiInstituteofEducation,Xi'an710061,China;2.Xi'anUniversityofTechnology,Xi'an710048,China）
3、Abstract:Inoperatingsite,engineers,basedontheirworkingexperience,speculatepumpingcardsfromsurfacedynamometercards,andidentifytheoperationconditionsofdynagraghofpumpingunit.Howtochoiceeffectivedescriberstodescribepumpingcardsandtorealizeautomaticrecognitionofthedown-ho
4、lefailures?Threemethodsoffeatureextractionofpumpingcardshavebeendiscussed,andclassificationexperimentsofthethreekindsoffeaturehavebeendonebyLibSVMtoolbox.Themomentfeaturescanbebetterdescribedpumpingcardshasbeenverified.Keywords:pumpingcards;patternrecognition;LibSVM0前
5、言泵示功图是由泵处的载荷-时间曲线和位移-时间曲线围成的封闭曲线[1]。井下泵功图包含了有杆抽油系统运行情况的丰富信息，不同的井下问题会对泵示功图的形状特征产生不同的影响，泵功图可以用来诊断井下设备的故障和确定油井本身的工作状况[2-4]。图1泵功图预处理工作流程目前，油田故障诊断的方法是首先获得地面示功图，然后由技术人员根据自己的经验和油井的具体工况参数，推算出泵功图，并与井下标准泵功图进行图像特征的比较，从而识别其故障。依靠经验的人为主观判断，会增大误诊的风险，这就需要提出一种合理有效的图2扫描获得的图像预处理过程方法来提高诊
6、断的准确性，这对提高有杆抽油系统的可靠性、避免井下作业的盲目性及提高石油产量具有重要的现实意义。随着人工23种泵功图特征提取方法神经网络，SVM等技术的不断成熟，为自动解决泵功图工况识别问题提供了工具和平台，同时也提出了新的问题，如何选取特征值来2.1直观的几何特征提取准确描述泵功图呢？图3所示的封闭曲线为一幅泵功图。直观上，希望获得的几何特征有泵功图所围面积、封闭曲线周长、封闭曲线与图像边缘围成1泵功图的预处理的4个角的面积，以及封闭曲线的质心。面积S可用图像中的区域现场获得的泵功图往往规格不一至，曲线可能由某些原因导致面积S表
7、征，即可以用同一标记的区域内像素的个数总和来表示。不连续。对泵功图进行预处理的流程如图1所示。图2（d）中区域面积可以通过纵向扫描图像，累加同一标记像素得首先要进行线膨胀，保证泵功图的连通性，再进行线细化处理，到。从而获得单位宽度的中心骨架。对细化处理的一般要求是：保证细周长L：区域周长L是用区域中相邻边缘点间距离之和来表化后曲线的连通性；保留原图的细节特征；细化结果是原曲线的中示。采用不同的距离公式，关于周长L的计算有很多方法。如果填充好的泵功图用4连接邻域确定边界[5]，那么周长就等于边界中的像心线；保留曲线的端点；保证交叉部
8、分中心线不畸变。细化后的图像局部会存在噪声，需要进行去毛刺处理。泵功图预处理的过程如图2素数量和减1。所示。经处理，图像变为单像素二值图像，可以直接提取特征与标准封闭曲线与图像边缘围成的4个角的面积ALU,ALD,ARU,ARD：ALU,特征图像进
