公开(公告)号：CN107165615A

公开(公告)日：2017-09-15

申请号：CN201710326671.0

申请日：2017-05-10

Applicant: 东北大学

Inventor： 高宪文 ,  王明顺 ,  张遨 ,  张平 ,  魏晶亮 ,  郑博元 ,  陈星宇 ,  宋乐

IPC: E21B47/008 ,  G06K9/62

Abstract: 本发明涉及一种基于曲波变换和核稀疏的抽油井半监督故障诊断方法，步骤为：获取多个示功图数据作为训练样本；将多个示功图转化为井下泵功图，再将每个泵功图转化为灰度图像；对每个泵功图进行曲波变换得到系数矩阵；将全部有标签的泵功图的特征向量作为字典，对每个未标记泵功图特征向量求稀疏系数；利用稀疏系数计算每个无标签泵功图的虚拟标签；将训练样本中所有泵功图的特征向量作为字典；对每一个待诊断的测试样本计算其特征向量求得稀疏系数；利用稀疏系数计算待诊断样本的虚拟标签，断故障类型。本发明能精确的描述出泵功图的特征，基于核方法的半监督稀疏表达分类器不仅可以有效的利用未标记数据的信息，而且对有标记的样本数量要求不高。

公开(公告)号：CN106951662A

公开(公告)日：2017-07-14

申请号：CN201710236752.1

申请日：2017-04-12

Applicant: 东北大学

Inventor： 高宪文 ,  王明顺 ,  郑博元 ,  张平 ,  张遨 ,  魏晶亮 ,  刘俊辰 ,  张佳奇

IPC: G06F17/50 ,  E21B47/009

Abstract: 本发明涉及一种基于凡尔工作点的有杆泵抽油井井下工况诊断方法，采集有杆泵抽油机地面示功图K+1个，前K个示功图对应N种工况，最后一个为待诊断工况的示功图；将示功图进行归一化处理；采用重心分割法将归一化后的示功图划分为左上区域、右上区域、右下区域和左下区域；提取凡尔的四个工作点以及地面示功图的七个几何特征；利用有杆泵抽油井地面示功图的七个几何特征特征作为输入，建立连续隐马尔科夫的工况诊断模型，描述工作点及示功图特征与有杆泵抽油井井下工况之间的映射关系，实现工况诊断。本发明方法能够全面地、准确地体现井下各种工况的特点，并利用这些特征建立工况实时诊断模型，可提高有杆泵抽油井生产的安全性和高效性。

公开(公告)号：CN106951662B

公开(公告)日：2020-03-20

申请号：CN201710236752.1

申请日：2017-04-12

Applicant: 东北大学

Inventor： 高宪文 ,  王明顺 ,  郑博元 ,  张平 ,  张遨 ,  魏晶亮 ,  刘俊辰 ,  张佳奇

IPC: G06F30/27 ,  E21B47/009

Abstract: 本发明涉及一种基于凡尔工作点的有杆泵抽油井井下工况诊断方法，采集有杆泵抽油机地面示功图K+1个，前K个示功图对应N种工况，最后一个为待诊断工况的示功图；将示功图进行归一化处理；采用重心分割法将归一化后的示功图划分为左上区域、右上区域、右下区域和左下区域；提取凡尔的四个工作点以及地面示功图的七个几何特征；利用有杆泵抽油井地面示功图的七个几何特征特征作为输入，建立连续隐马尔科夫的工况诊断模型，描述工作点及示功图特征与有杆泵抽油井井下工况之间的映射关系，实现工况诊断。本发明方法能够全面地、准确地体现井下各种工况的特点，并利用这些特征建立工况实时诊断模型，可提高有杆泵抽油井生产的安全性和高效性。

公开(公告)号：CN106930751B

公开(公告)日：2020-02-11

申请号：CN201710260900.3

申请日：2017-04-20

Applicant: 东北大学

Inventor： 高宪文 ,  王明顺 ,  魏晶亮 ,  张平 ,  郑博元 ,  张遨 ,  张佳奇 ,  刘俊辰

IPC: E21B47/009 ,  G06K9/46 ,  G06K9/62

Abstract: 本发明涉及一种有杆泵抽油井故障分离方法，获取采集到的少量标注故障和大量未标注的有杆泵抽油井地面示功图，并转化为井下泵示功图，采用小波矩特征提取方法提取归一化处理之后的泵示功图的特征向量，利用半监督核极限学习机算法对泵示功图的特征向量进行训练学习，从而完成有杆泵抽油井的故障分离，本发明采用低频段小波矩提取的泵示功图特征向量能够形象的描述泵示功图的边缘特征，采用加入流形正则化项的半监督核极限学习机算法对有杆泵抽油井进行故障诊断，充分利用了实际有杆泵抽油井采集到的大量未标记数据进行训练，提高了诊断的精度。

公开(公告)号：CN109236277A

公开(公告)日：2019-01-18

申请号：CN201811033100.9

申请日：2018-09-05

Applicant: 东北大学

Inventor： 高宪文 ,  姚瀚 ,  魏晶亮 ,  李翔宇 ,  郑博元 ,  王明顺

IPC: E21B47/009

Abstract: 本发明涉及一种基于产生式规则的抽油井故障诊断专家系统，其中：人机接口，用于用户和故障诊断系统各个模块之间进行信息交互，用户通过人机接口输入故障信息，所有诊断结果在人机接口上显示；综合数据库，分别与推理机和解释机相连，用于存储在故障诊断过程中的表达信息，包括初始状态、中间结论以及最终结论；产生式规则库，分别与推理机和解释机相连，包含所要解决问题领域中的诊断规则以及解决方法。本发明使适用于对典型工况的诊断,相比较于目前流行的其他方法更多表达了专家思维，可面向完全没有专业知识背景的操作层用户，系统故障诊断过程是非黑盒模型，更加清晰易懂，不会造成使用人员不理解只是机械操作而导致一些不必要的生产问题。

公开(公告)号：CN108915668A

公开(公告)日：2018-11-30

申请号：CN201810782926.9

申请日：2018-07-17

Applicant: 东北大学

Inventor： 高宪文 ,  李天宇 ,  郑博元 ,  魏晶亮 ,  张遨 ,  王明顺 ,  李书行 ,  李东玉

IPC: E21B47/002 ,  E21B47/008 ,  E21B44/00 ,  F04B51/00

Abstract: 本发明提供一种基于灰度共生矩阵的有杆泵抽油井故障诊断方法，涉及石油领域中的有杆泵抽油井的故障诊断技术领域。本发明通过采集有杆泵抽油井的现场数据，绘制示功图并进行预处理，利用灰度共生矩阵来提取预处理后的图像的4个特征值，计算出特征值的平均值与方差构成一个8维特征向量T，把数据输入到支持向量机中进行分类识别。本发明建立的模型能快速准确对有杆泵抽油井的示功图进行分类，并实现了基于示功图的故障诊断，同时改变了现行的依赖人工经验判断的分类方法，提高了企业的工作效率。

公开(公告)号：CN107725031A

公开(公告)日：2018-02-23

申请号：CN201710935827.5

申请日：2017-10-10

Applicant: 东北大学

Inventor： 高宪文 ,  王明顺 ,  郑博元 ,  李翔宇 ,  张遨 ,  魏晶亮 ,  刘俊辰 ,  陈星宇 ,  张佳奇

IPC: E21B47/009

Abstract: 本发明涉及一种基于电功率和平衡配重的示功图采集装置及方法，安装于抽油机控制系统中，包括电参数采集模块、通讯模块、死点识别模块以及工业计算机，其中：电参数采集模块，通过一次检测元件采集设备的运行电流、电压充及功率；死点识别模块，测量抽油机曲柄运动中的下死点；通讯模块，将电参数采集模块、死点识别模块采集到的数据传输至工业计算机，并接收工业计算机的指令传送至工业计算机供电控制模块；工业计算机，通过通讯模块接收电参数采集模块上传的数据，运行示功图计算算法，输出获得示功图。本发明利用计算代替常规传感器测量，无需在驴头和游梁等位置安装载荷和位移传感器，延长使用寿命，降低作业的难度及风险，提高设备的可维护性。