徐軍，趙雪飛，張飛劍，王洪軍
哈爾濱理工大學 自動化學院， 黑龍江 哈爾濱

摘      要：針對螺桿泵的電參數測量特點和技術要求，設計了基于雙單片機的螺桿泵工況監測系統。通過測量驅動螺桿泵電機的相關電參數并結合電機的內部損耗，準確的計算出螺桿泵的光桿扭矩和轉速，從而對油井的工作狀況做出正確判斷。采用模塊化設計思想，對采集、存儲和人機交互等必要的硬件電路進行設計。軟件設計部分給出了程序流程圖，并對參數校準和通信部分進行了重點闡述，同時設計出上位機數據處理及故障診斷軟件。所提出的系統已經成功應用于油田，實現了對螺桿泵工況的監測，保證了采油系統的高效運行。

關  鍵  詞：嵌入式系統，螺桿泵，電參數測量，故障監測

1　引  言
 在現代的石油工業中，螺桿泵采油系統由于其獨特的優勢而被廣泛應用。油井內的工作環境復雜，抽油管斷脫、油管漏失、泵漏失、卡泵等故障時有發生，為了減少或避免以上情況，對螺桿泵工作狀況的監測就顯得非常必要。目前，國內外在螺桿泵工況監測及故障診斷方面主要采用生產參數經驗診斷法、光桿受力測試診斷法、電參數測試診斷法[1-2]。生產參數經驗診斷法簡單參數容易采集，但不能做到定量分析，診斷不夠準確。光桿受力測試診斷法，判斷準確，但傳感器的安裝繁瑣且需要停機[3]。電參數測試診斷法是一種新興的定量診斷技術，通過測量驅動螺桿泵電機的相關電參數并結合電機的內部損耗，準確的計算出螺桿泵的光桿扭矩和轉速，從而對油井的工作狀況進行監測。本文針對電參數測試診斷法設計了基于嵌入式的螺桿泵電機工況監測及故障診斷系統，以嵌入式微處理器和三相電能專用計量芯片為核心的現場監測部分，完成對螺桿泵驅動電機的三相電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數等參數的實時監測與采集，并把數據存儲在SD卡中；通過讀卡器鏈接到PC機上，通過PC機的輔助軟件對采集到的數據進行合理的分析及處理，進而對螺桿泵采油系統的運行狀況做出評估與診斷。

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