[发明专利]一种油田注水泵机组故障在线诊断系统及方法

说明书

本发明提供了一种油田注水泵机组故障在线诊断系统及方法，包括数据处理单元和安装在注水泵机组上的数据采集单元，数据采集单元和数据处理单元电信号连接，数据处理单元电通讯连接有站控计算机；数据处理单元用于对数据采集单元发送的数据进行处理分析，站控计算机内存储有注水泵机组故障知识库，注水泵机组故障知识库包括各类故障频谱特征值、温度、压力及转速特征参数，站控计算机用于对数据处理单元处理及频谱分析后得到的特征参数与注水泵机组故障知识库中的特征参数进行比对，以判断故障原因。本发明能够对注水泵机组进行实时在线状态监测和故障诊断，准确判断故障的类型、部位和劣化程度，保障注水泵机组安全运行，节省大量人力、物力。

技术领域

本发明属于石油行业油田生产及数字化技术领域，具体涉及一种油田注水泵机组故障在线诊断系统及方法。

背景技术

油田注水是保持油层压力、降低原油递减率、提高采收率的主要措施，注水泵机组是油田生产的关键，其运行状态是设备管理的重点，一旦发生故障，常造成较为严重的经济损失和社会危害。

目前长庆油田对注水泵机组的运行状况仍采用人工常规分析诊断的方法，存在工作量大，效率低，可靠性差以及问题发现滞后等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油田注水泵机组故障在线诊断系统，克服现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的目的在于提供一种油田注水泵机组故障在线诊断方法，能够降低现场人员工作强度，提升注水泵机组智能管理水平。

为此，本发明提供的技术方案如下：

一种油田注水泵机组故障在线诊断系统，包括数据采集单元和数据处理单元，所述数据采集单元安装在注水泵机组上，所述数据采集单元和数据处理单元电信号连接，所述数据处理单元电通讯连接有站控计算机；

所述数据处理单元用于对数据采集单元发送的数据进行处理及频谱分析，所述站控计算机内存储有注水泵机组故障知识库，所述注水泵机组故障知识库包括各类故障频谱特征值数据表、温度、压力及转速特征参数，所述站控计算机用于对数据处理单元处理及频谱分析后得到的特征参数与注水泵机组故障知识库中的特征参数进行比对，以判断故障原因。

所述注水泵机组包括驱动电机、皮带轮、注水泵和基座。

所述数据处理单元包括滤波模块、中心处理模块和数据存储模块，所述滤波模块和数据存储模块均与中心处理模块电信号连接，所述滤波模块用于对数据采集单元的数据进行滤波处理，所述中心处理模块用于频谱分析。

所述站控计算机内设有报警模块。

所述数据采集单元包括振动传感器一、转速传感器一、温度传感器一、压力传感器一、振动传感器二、温度传感器二、压力传感器二和转速传感器一；

所述振动传感器一安装在电动机轴承外壳上，所述转速传感器安装在电动机轴承上，所述温度传感器和压力传感器均安装在注水泵入口端管段上，所述振动传感器二安装在注水泵叶轮及基座上，所述温度传感器二和压力传感器二安装在注水泵出口端管段上，转速传感器二安装在注水泵轴承上。

所述数据处理单元安装在室内防爆箱内。

一种油田注水泵机组故障在线诊断方法，采用油田注水泵机组故障在线诊断系统，包括以下步骤：

步骤1）数据处理单元将数据传输给数据处理单元；

步骤2）数据处理单元中的滤波模块首先对接收到的信号波进行滤波处理，再由中心处理模块对信号进行分析得到各项频谱特征参数和其他特征参数，并储存在数据存储模块中供调用；

步骤3）各项频谱特征参数通过通讯接口转换为RS485信号输出至站控计算机，站控计算机将各项频谱特征参数与故障知识库中存储的各类故障频谱特征值进行比对，初步判定故障原因；