学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于灰色理论的潜油电泵振动状态预测研究

作　者: 高峰
导　师: 颜廷俊
学　校: 北京化工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 潜油电泵振动预测灰色理论动态灰色预测
分类号: TE933.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 72次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

电动潜油离心泵是目前国内外各大油田机械采油的主要设备之一,具有排量大、扬程高、操作管理方便等特点。然而,潜油电泵机组的综合故障率较高,给油田造成重大损失。实践证明,振动过大往往是引发潜油电泵机组故障的根源之一。因此,对潜油电泵振动状态的监测和预测,可以对机组的故障进行提前预测,实行超前管理和预知维护,以便做到防患于未然,减少机组故障带来损失、降低维修费用。作为一种工程实用性高的新理论,灰色预测理论在机械状态预测领域正在得到广泛的应用。本文详细阐述了灰色系统理论及最常用的灰色预测模型——GM(1,1)预测模型(静态GM(1,1)预测模型)。但是,GM(1,1)模型对于原始数列的平稳性要求较高、数列连线趋势只能为内凹型、灰平面较大。针对以上不足,本文使用了原始数据的动平均平滑法、趋势凸凹变换法、等维递进动态GM(1,1)模型,达到扩展GM(1,1)预测模型使用范围,增强预测精度的目的。同时,应用静态GM(1,1)预测模型和动态GM(1,1)预测模型对某油田一口运行的潜油电泵井机组振动状态进行建模预测。实践证明,这两种灰色预测模型的精度均为98%以上,预测误差均小于5%,灰色预测法对电潜泵振动状态的预测是成功的；动态灰色预测模型由于实时地加入了新的信息,提高了灰区间的白色度,具备了跟踪特性,因此预测误差比静态GM(1,1)预测模型预测误差小,预测效果更好。在灰色预测方法的基础上,用组态王6.53和Matlab7.1联合开发了潜油电泵机组振动状态在线监测软件。通过生产井的数据测试,软件稳定有效,可作为潜油电泵井生产管理的有效工具。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-16
第一章绪论  16-24
  1.1 本课题的目的和意义  16-17
  1.2 课题研究状况  17-21
    1.2.1 旋转机械设备故障预测的研究  18-19
    1.2.2 潜油电泵机组故障分析的研究  19-20
    1.2.3 振动检测在潜油电泵故障分析的应用  20-21
  1.3 课题研究的主要内容  21-24
    1.3.1 潜油电泵机组状态预测的不足  21-22
    1.3.2 课题研究内容  22-24
第二章潜油电泵系统概论  24-32
  2.1 潜油电泵  26-27
    2.1.1 潜油电泵结构  26
    2.1.2 潜油电泵工作原理  26-27
    2.1.3 潜油电泵振动原理及其影响  27
  2.2 油气分离器  27-28
    2.2.1 油气分离器结构  27-28
    2.2.2 油气分离器的工作原理  28
  2.3 潜油电机  28-29
    2.3.1 潜油电机的结构  28
    2.3.2 潜油电机的工作原理  28-29
    2.3.3 潜油电机振动原理及其影响  29
  2.4 保护器  29-30
    2.4.1 保护器的结构  29-30
    2.4.2 保护器的工作原理  30
  2.5 本章小结  30-32
第三章灰色系统基本理论与预测模型  32-42
  3.1 灰色系统理论的基本概念  32-33
    3.1.1 灰色系统的定义  32-33
    3.1.2 灰色系统的基本原理  33
  3.2 灰色系统理论数据处理  33-35
    3.2.1 累加生成  34
    3.2.2 累减生成  34-35
  3.3 灰色系统建模  35-36
    3.3.1 灰色系统建模的步骤  35
    3.3.2 灰色微分方程  35-36
  3.4 灰色模型的特点  36
  3.5 灰色模型简介  36-39
    3.5.1 GM(1,1)模型  36-38
    3.5.2 GM(1,n)模型  38-39
  3.6 模型精度检验及预测误差分析  39-40
    3.6.1 模型精度检验  39
    3.6.2 预测结果误差分析  39-40
  3.7 本章小结  40-42
第四章灰色预测模型的改进  42-48
  4.1 GM(1,1)模型的局限性  42
  4.2 GM(1,1)模型的改进  42-47
    4.2.1 原始数列平滑处理  43
    4.2.2 原始序列凸凹性判断  43-44
    4.2.3 原始数列单调性处理  44-45
    4.2.4 等维递进动态GM(1,1)预测模型  45-47
  4.3 本章小结  47-48
第五章潜油电泵振动状态预测实例分析  48-62
  5.1 振动信号采集系统  48-52
    5.1.1 多点振动传感器测量  49-50
    5.1.2 多元参数传感器测量  50-52
      5.1.2.1 测量系统组成  50-51
      5.1.2.2 测量系统原理  51
      5.1.2.3 振动信号  51-52
  5.2 原始数据前期处理  52-55
    5.2.1 数据动平滑处理  53-54
    5.2.2 数据凹凸变换处理  54-55
  5.3 静态GM(1,1)模型和动态灰色模型的建立及预测  55-59
  5.4 结论  59-62
第六章潜油电泵机组振动状态在线监测软件设计  62-70
  6.1 振动预测软件的系统设计  62-65
    6.1.1 软件功能  62
    6.1.2 软件结构  62-63
    6.1.3 预测流程  63-64
    6.1.4 软件开发环境  64-65
  6.2 软件界面  65-68
    6.2.1 软件登陆界面  65
    6.2.2 软件主界面  65-66
    6.2.3 振动监测界面  66-67
    6.2.4 手动输入数据界面  67
    6.2.5 振动预测界面  67-68
    6.2.6 历史数据查询界面  68
  6.3 结果分析  68
  6.4 本章小结  68-70
第七章结论与建议  70-72
  7.1 课题研究内容总结  70
  7.2 对课题研究的建议  70-72
参考文献  72-76
致谢  76-78
研究成果及发表的学术论文  78-80
作者和导师简介  80-81
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  81-82

基于灰色理论的潜油电泵振动状态预测研究

内容摘要

全文目录

相似论文