基于管道状态关联分析的泵机组故障诊断方法研究.pdf

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1、2015年第43卷第4期流体机械43文章编号：1005—0329(2015)04—0043—05基于管道状态关联分析的泵机组故障诊断方法研究康健，张来斌，梁伟(中国石油大学，北京102249)摘要：在对现场泵机组和管道过程参数进行综合监测的基础上，提出了一种基于管道状态耦合分析的泵机组设故障监测方法，该方法包括了泵机组的异常捕捉技术、相关管道的实时状态识别以及基于耦合作用的故障判别。现场应用结果证明，该方法能够快速有效的实现机组故障检测和识别，与传统的方法相比大大降低了系统的误报警率。关键词：泵机组；耦合分析；信号捕捉；故障诊断中图分类号：TH3文献标志码：Adoi：10．3969／

2、j．issn．1005—0329．2015．04．009ResearchonFaultDiagnoseofPumpUnitSystembasedonStateCouplingAnalysisKANGJian，ZHANGLai-bing，LIANGWei(ChinaUniversityofPetroleum(Beijing)，Beijing102249，China)Abstract：BasedonintegratedmonitoringofprocessdataofPPU，anovelfaultdiagnosismethodforpumpunitsusingstatuscoupling

3、analysiswospreseat，wherePPUisconsideredasoneunitaryobject．Themethodbasedonequipmentmonitoringincludesthreesteps：abnormalitycapture，real—timestatusmodel，andstatuscouplinganalysis．Pumpunitfaultsarecapturedbymulti—sourceinformationfusion，andbecausethepipelinestatusesareincorporated，falsealarmrateo

4、fpumpunitscanbegreatlyre—duced，whichmayovercomethefunctionlimitationsoftheon—sitefaultdiagnosisbasedonsupervisorycontrolanddataacquisi—tionsystem(SCADA)．Anon—linesoftwaresystemisdevelopedtoachieveabetterimplementationandconvenience．Casestud—iesillustratethatthemethodimprovesthecapabilityofdetec

5、tion，andreducesthefalsealarmrateofPPU．Keyword：pumpunits；couplinganalysis；captureabnormalsignal；faultdiagnosis1前言参量以及管道两端的水力参量问是相互作用、相互影响的关系。泵机组是原油管道输送系统中重要的动设目前国内外对这种耦合作用的研究较少，现备，长期处于高速、高温、高压的运行环境中，其运有的研究主要集中在机组自身各个部件间的耦合行状况直接影响到输油系统的稳定性。目前针对作用关系上，尚未有针对管道与机组耦合作用研机组实施的实时故障监测一般通过现场数据采集究的报道。与监测控制(

6、SCADA)系统来完成，但现场SCA—针对目前的研究现状，本文提出一种基于管DA系统功能有限，不能充分挖掘在线过程数据道状态耦合分析的机组故障监测方法，具体包括所蕴含的机组异常信息且容易导致误报警J。泵机组的异常捕捉，相关设备的实时状态分析，以原油管道输送时，泵机组和管道组成了一个相对及泵机组异常的确定等步骤，该方法采用多源信完整的水力学系统J。从能量输送角度来说，泵息融合的思想对机组故障进行捕捉，并利用管道机组是能量的提供者，管道是能量传递的路径，某实时状态排除机组故障误报警，保障储运生产系一方能量的改变都会对另外一方产生作用和影统的安全性，避免潜在事故的发生，确保整个储运响，以往

7、研究表明，泵的运行状态与泵的外部水力生产系统的安全运行。收稿日期：2014—08—21修稿日期：2014—10—14基金项目：国家863项目资助课题(2008AA06Z209)；中国石油大学(北京)博士研究生基础研究创新基金(2462013YxBsol1)；国家自然科学基金资助课题(51005247)FLUIDMACHINERYVo1．43，No．4，2015由于监测系统还要考虑实时性的要求，故障2泵机组异常捕捉分析算法不能太复杂，因此，主要围绕过程数据的