小编导读
某油田客户通过使用必创科技无线温振传感器VA330+小程序BeeMonitor搭建的机泵故障预警诊断系统，应用于油田生产作业现场机泵设备，节约了螺杆泵使用运维费用，经实地验证具备推广价值。
研究背景
油田生产过程中，机泵作为关键的动力驱动单元，其作用贯穿于油、气、水介质的输送工作，常见机泵包括螺杆泵、离心泵、往复泵、齿轮泵等，目前业内主要利用SCADA系统（数据采集与监视控制系统）监测机泵工作状态。
SCADA系统：主要用于监测螺杆泵的进出口压力、瞬时流量，结合流量变化曲线分析机泵运行正常与否，各参数是否处于正常范围。
原SCADA系统缺点在于无法精确分析螺杆泵各部位振动是否正常，各连接件及密封件有无失效，定子和转子摩擦温度是否正常。维保人员只有在设备发生严重故障时才能得知情况，容易导致设备宕机，影响生产任务达成，甚至造成经济损失。
应用研究
针对油田生产过程中所遇技术难题，必创科技自主研发的无线温振传感器VA330，搭载微信小程序BeeMonitor，可长期在线监测设备健康状况，掌握设备运行状态，有效预判设备运行中可能出现的故障隐患，真正做到故障预诊、状态定级及智能化维护。
工作原理
无线温振传感器VA330通过磁吸方式装配于机泵所需检测部位，对机泵坐标轴（X轴、Y轴、Z轴）的机械振动信号每隔10分钟采集一次数据，并生成振动时域波形和特征曲线，通过波形图判断机泵振动是否处于正常范围，对即将产生故障的设备及时进行监测和预警，同时结合振动曲线变化自主形成数据库，实时将设备故障位置同步维保人员，从而达到故障预警、分析诊断、智能化管理等功能。
安装现场
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安装现场
振动特征图及故障监测
故障分析
▌故障一
连接件断裂失效时的波形图，如图1所示，当机泵连接件发生断裂时（以联轴器、万向节为例），X、Y、Z三轴方向的坐标烈度值从3.5mm/s~4.0mm/s下降到0.5mm/s~0.8mm/s。此时设备一级报警显示“该机泵传动机构连接件存在失效，请及时处理”。
图1 连接件失效特征图
▌故障二
如图2所示，机泵进口过滤器出现堵塞时，X、Y、Z三轴方向的加速度峰值显示不连续振动，说明过滤器滤网堵塞，泵的出口流量不均匀。此时设备一级报警显示“该机泵过滤器出现堵塞，请及时清理”。
图2 机泵进口过滤器堵塞振动异常波形图
▌故障三
如图3所示，机泵的定子和转子间隙变大时，Y轴的加速度峰值明显增大，Z轴的振动烈度出现明显尖峰，此时该监测分析系统显示“机泵的定子和转子间隙变大，注意流量变化”。
图3 机泵定子与转子间隙异常波形图
应用创新
智能化监测诊断，对设备维护、保养提供科学指导。
适用范围广，油田机械设备皆可安装，有效实现故障诊断和监测。
通过手机终端随时查看设备工况，不受工作环境限制，灵活性高。
通过VPN与生产网进行链接共享，添加设备三维动态模型和剖视图，提供更加直观生动的监测界面，结合自主形成的数据库，可设置常见故障原因进行诊断说明，维护设备实现对症下药。
研究成果
运行稳定，安全可靠：机泵运行中出现故障自动形成数据库，诊断及时、分析准确。
成本低、效益高：科学预判设备状态，大幅降低机泵维修频次及运维成本。
提升效率：在机泵发生故障初期，及时预警诊断，避免造成部件损坏或失效，提升机泵工作效率。
改善环境：智能采集分析，远程实时监测，替代人工巡检与油田物联网无缝衔接。
应用情况
机泵故障预警诊断系统应用于客户作业区多个站点，实现螺杆泵过盈量自动监测与故障诊断功能。该系统安装简单，使用方便，通过微信小程序即可监测机泵运行工况，真正实现设备智能化诊断，降低人工巡检频次，节约设备运维成本。
带来价值
▌经济效益
机泵故障预警诊断系统应用于作业现场，单台螺杆泵年节约费用9.66万元，单台螺杆泵年减少经济损失14.76万元。
▌社会效益
避免因监测不到位导致机泵损坏引发人身伤害，防止事故，杜绝灾难性故障。
机泵故障停运可能存在憋罐及管线憋压风险，导致原油泄漏，环境污染。
超前预警，预防机泵故障运行，提高机泵使用效率及寿命。
确保设备长期处于良好运行状态，实现机泵低能耗运行。
突破时空限制，手机、电脑均可监控，降低劳动强度，提高人力资源。
推广价值
机泵故障预警诊断系统安全可靠，应用效果显著，具备油田设备应用推广价值。经实地验证，预计在20台螺杆泵上安装该诊断系统，可节约费用193.11万元，减少经济损失295.13万元。
必创科技传感器产品已完成第三方检测，性能稳定，安全可靠，用户可放心选择。
校准证书
必创科技无线温振传感器VA330搭载小程序BeeMonitor已广泛部署于油田机泵设备，并经实地验证取得显著效果及具备推广价值。未来，我司将持续提升产品品质，优化技术方案，持续赋能行业机械设备智能运维。
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