输油泵故障诊断系统设计与研究

发布时间：2018-05-20 02:16

  本文选题：输油泵 + 故障诊断　； 参考：《青岛科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：输油泵机组是原油传输过程中非常重要的设备,其特点是耗能特别高以及价格非常昂贵,输油泵机组能否安全稳定的运行直接关系着整个石油生产加工行业能否安全稳定的运行,而且还直接影响着石油企业的经济效益。输油泵机组在在长期运行的工程中难免会出现故障,一些比较常见的故障,比如输油泵机组的轴承故障和转轴故障,以及转子的不平衡不对中所引起的故障。随着石油化工产业的自动化程度越来越高以及各个产业链的联系越来越紧密,一旦在输油过程中发生设备故障,就会严重威胁到石油加工相关产业链的正常运转,因此会造成难以预料的损失。长期以来石油运输企业一直以定期检修的方式来对输油泵机组进行维护和保养。但是采用这种定期检修的方法弊端很多,在定期检修的过程中对输油泵的停输是不可避免的,而停输输油泵会造成重大的经济损失。因此在输油泵日常运行的过程中,采用现代化的监测和检测技术对输油泵机组进行故障诊断,从而及时有效的发现输油泵机组运行的潜在故障特征,避免输油泵机组突发事故造成重大损失,这项工作对于石油储运行业就具有了非常重要的意义。本论文设计了一套安全、稳定、成本低廉的输油泵机组实时在线监测和故障诊断系统。系统通过采用由压电加速度传感器、信号调理电路和STM32F4系列的单片机构成的下位机系统实时的采集输油泵机组的振动数据进行数字化处理和在线分析,并将采集和分析数据通过以太网及时传输到由Labview开发的上位机软件进行显示和存储。本论文的工作重点主要是研究和设计输油泵故障诊断系统的下位机振动数据采集端的硬件电路系统、数据采集和处理部分的程序设计以及采用Labview开发输油泵故障诊断系统上位机监控软件。通过采用自主设计的输油泵振动采样和数据分析电路系统大大降低了系统的开发成本,并且提高了系统的可维护性。通过采用Labview开发上位机监控软件提高了上位机监控软件开发的效率,降低了开发难度和软件维护的成本,方便了对故障数据的查询和分析。通过使用该套系统,实现了对输油泵机组实时的状态监测和科学的故障分析,大大降低了对输油泵机组的维护和保养成本,保证了输油泵机组长期稳定、安全的运行。
[Abstract]:The oil pump unit is a very important equipment in the course of crude oil transmission. It is characterized by extremely high energy consumption and very expensive prices. The safe and stable operation of the oil pump unit is directly related to the safe and stable operation of the whole petroleum production and processing industry, and also directly affects the economic benefits of the petroleum enterprises. It is inevitable that the oil pump unit will fail in the long run project, such as bearing fault and rotating shaft fault of the oil pump unit, and the fault caused by the misalignment of the rotor. With the increasingly high degree of automation of petrochemical industry and the closer and closer relationship between each industry chain, once the equipment failure occurs in the oil transportation process, it will seriously threaten the normal operation of the petroleum processing related industry chain. As a result, it can cause unpredictable losses. For a long time, oil transportation enterprises have been carrying out maintenance and maintenance of oil pump units by the way of regular maintenance. However, there are many drawbacks in adopting this method of periodic maintenance. It is inevitable to stop the transportation of oil pump in the process of periodic maintenance, and the shutdown of oil pump will cause great economic losses. Therefore, in the daily operation of oil pump, modern monitoring and detection technology is used to diagnose the fault of oil pump unit, so as to find the potential fault characteristics of oil pump unit in time and effectively. It is very important for oil storage and transportation industry to avoid serious loss caused by sudden accident of oil pump unit. In this paper, a set of real-time online monitoring and fault diagnosis system for oil pump unit is designed, which is safe, stable and low-cost. In this system, the vibration data of oil pump unit are collected in real time by using the lower computer system which is composed of piezoelectric accelerometer, signal conditioning circuit and STM32F4 series single chip microcomputer for digital processing and on-line analysis. The collected and analyzed data are transmitted to the host computer software developed by Labview to display and store the data in time through Ethernet. The main work of this paper is to study and design the hardware circuit system of the vibration data acquisition terminal of the lower computer of the oil pump fault diagnosis system. The program design of data acquisition and processing and the development of monitoring software of oil pump fault diagnosis system by Labview. By adopting the self-designed circuit system of vibration sampling and data analysis of oil pump, the development cost of the system is greatly reduced, and the maintainability of the system is improved. By using Labview to develop the monitoring software of upper computer, the efficiency of the software development is improved, the difficulty of development and the cost of software maintenance are reduced, and the query and analysis of fault data are facilitated. Through the use of the system, the real-time state monitoring and scientific fault analysis of the oil pump unit are realized, the maintenance and maintenance cost of the oil pump unit is greatly reduced, and the long-term stable and safe operation of the oil pump unit is ensured.
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE974

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本文编号：1912744