段友祥 常 城 孙歧峰 杜承泽

（中国石油大学（华东）计算机科学与技术学院 青岛 266580）

1 引言

随着物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的迅猛发展和深入应用［1］，以“全面感知、自动操控、预测趋势、优化决策”为目标的“智慧油田”正在油气资源领域掀起新一轮的技术革命［2］。油气生产智能化监测和管理是智慧油田建设的重要内容［3］。

有杆抽油机是目前石油生产的主要设备，分为游梁式和无游梁式两种。随着技术的进步，因常规游梁式抽油机长冲程时平衡效果差，效率低，能耗大等原因［4］，立式抽油机应运而生。立式抽油机是一种无游梁塔架式抽油机，具有安全方便，节能降耗，适应性强等优点［5］，在我国西部油区和国外一些油田得到了很好的应用。本文的研究内容是这款抽油机智能分析和决策中的故障诊断问题。

抽油机通常工作在外部环境恶劣，无人值守、工况复杂等情况下，经常发生运行故障，严重影响生产，甚至造成抽油机本身机械损伤［6］。因此，通过搭建立式智能抽油机大数据平台，如图1所示，进行数据分析和决策，对抽油机进行实时工况智能诊断，可以保障生产运行效率，延长抽油机的使用寿命。

图1 立式智能抽油机大数据平台

立式智能抽油机大数据平台硬件部分主要包括抽油机主体、数据感知传感器、远程终端控制单元（Remote Terminal Unit，RTU）、数据传输单元（Data Transfer Unit，DTU）等；软件主要包括生产动态分析与决策、故障智能分析、遥测、遥控等。平台由RTU统一处理和暂存示功图数据，由DTU进行通讯，将数据通过网络传给云端服务器存储，每隔30min，最新的示功图数据通过网络传给云端服务器存储，因此可以得到丰富的与功图相关的大数据。……