仲志丹，张玮琪

(河南科技大学 机电工程学院，河南 洛阳 471003)

示功图用于分析抽油机采油井的故障原因、工作状态等，是判断抽油机各项参数的选择是否合理的重要参考依据之一[1]。示功仪通过检测抽油杆周期性上下运动时不同位移处抽油杆所承受的载荷来绘制示功图，以反映油井的工作状况[2]。近年来，工业领域以加速度传感器为基础研发了新型示功仪，其操作性与使用寿命明显高于传统拉线式示功仪，但在实际实用中仍存在一些问题。抽油机运动过程中存在的各种机械振动，加上传感器本身存在的漂移问题，使加速度传感器采集到的数字信号中混有干扰噪声和趋势项，还有积分过程中存在的周期误差，这些问题都会使位移产生明显的偏移，甚至会导致载荷、位移曲线无法闭合。因此，如何对系统采集到的加速度信号进行消除噪声、去除趋势项及优化计算周期，已经成为了目前油井示功图研究中亟需解决的问题。

针对传统二次积分计算位移所存在的诸多缺陷，采用对脉冲噪声消除效果较好的中位值与五点三次平滑滤波相结合的复合滤波法进行去噪，用改进的周期提取算法来提高积分计算周期的精度，并利用提取复杂趋势项效率极高的经验模态分解法EMD(empirical mode decomposition)解决采样信号中趋势项过大的问题。加速度信号的具体处理流程如图1所示。

图1 加速度信号处理流程示意

1 滤波消噪

为有效消除信号中的噪声，有研……