[发明专利]一种基于音频的抽油机故障巡检系统及声音采集方法

说明书

本发明公开了一种基于音频的抽油机故障巡检系统及声音采集方法，主要涉及抽油机故障检测技术领域。包括使用发放无人机搭载多个声音采集模块，向每个抽油机一侧的基座模块上发放一个声音采集模块，发放无人机返航，声音采集模块持续采集音频信息；使用回收无人机巡航，逐个将发放在每个抽油机一侧基座模块上的声音采集模块收回。本发明有益效果在于：它能够获得连续、高质量的抽油机工作音频信息，大大提高基于音频对抽油机工作情况的判断准确性。

技术领域

本发明涉及抽油机故障检测技术领域，具体是一种基于音频的抽油机故障巡检系统及声音采集方法。

背景技术

每片油田一般分布有多个油井，并对应的安装使用多台抽油机进行作业。由于抽油机在空间上分布较为分散，且设备连续运行不便于停机检修，故对于抽油机运行状况的监测就十分重要。

抽油机一般包括底部用于支撑的支架，支架顶端安装的游梁、驴头、吊绳、悬绳器，以及用于实现动力的曲柄机构及动力机构等，其设备由于长时间高负荷运行，很容易出现故障。经过长时间的工作总结，抽油机的常见故障都能够从声音上进行辨别，经过我方对抽油机故障与声音采集的长时间研究，其异常声响能够对应和归纳为8个主要的方面，分别包括整机异常振动（包括底座与地基接触、支架与底座连接、驴头对中、减速器打齿的情况）、中轴、尾轴、曲柄销松动、连杆刮碰平衡块、刹车不灵、平衡块螺栓松动、皮带松弛。根据我方总结的声音特征，能够根据所采集的声音对抽油机设备的运行情况异常进行判断和识别。

但是在我方对基于声音的抽油机故障判断的研究中，发现仅仅使用无人机搭载拾音设备获取音频，在具体实现上存在很多难以攻克的难题。

首先，由于无人机自身的螺旋仪风噪较大，给后期目标声音信息的净化和提取造成较大的难题，无人机悬空的同时采集的声音，远比现有声音信息处理的难度要高，旋翼噪音往往将目标声音淹没，造成提取的目标声音信息模糊、不连贯，给识别的准确度造成直接影响。

再有，一个监测基站的管辖范围内，往往分布十数个抽油机井，现有常用的多旋翼无人机的负重飞行极限都难以突破半个小时。单纯围绕抽油机井飞行一圈还可，要做到逐个悬停采样就得反复多次，或配置多台，而且基于续航的局限，所采集的音频时长很短，难以获得连续一定时长的高价值音频。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于音频的抽油机故障巡检系统及声音采集方法，它能够获得连续、高质量的抽油机工作音频信息，大大提高基于音频对抽油机工作情况的判断准确性。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种基于音频的抽油机故障巡检系统，包括：

声音采集模块，包括自上而下依次连接固定的磁性块、导向球、配重杆，所述导向球的重量小于配重杆，所述配重杆或导向球上安装有拾音器；

基座模块，固定在抽油机一侧，包括直立设置的支撑架，所述支撑架的顶端固定有接收斗，所述支撑架的下部固定有导向架，所述接收斗的顶部设置成喇叭口状的敞口，所述接收斗的底端设有直径与导向球的直径相对应的圆形出口，所述导向架包括2根导向杆和1个C型杆，两根导向杆并列倾斜设置且间距小于导向球的直径，两根所述导向杆的顶部位于出口的下方，且所述接收斗的轴心线位于两根导向杆之间居中的位置，所述C型杆为大于180度的圆弧形杆件，所述C型杆的两端分别与两根导向杆的底端固定连接，所述C型杆的直径小于导向球的直径，

发放模块，包括发放无人机，所述发放无人机的机身底部安装有基板，所述基板上安装有多个用于吸附磁性块的第一电磁件，所述第一电磁件基于电控控制；