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基于加速度传感器的油井示功图位移测量技术研究

作者:于云华 张家珍 时海涛 王平 中国石油大学(华东)信息与控制工程学院时间:2009-09-07来源:电子产品世界收藏

  然而,该结构元素g只针对游梁式抽油机设计,对皮带式抽油机没有兼容性,现场测试结果误差很大。由于形态滤波的性能与结构元素有密切关系,当信号的先验波形无法确定时,理论上应采用自适应方法对结构元素尺寸最优估计。显然,利用单片机进行自适应算法是不切合实际的。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/97855.htm

  改进的滑动滤波法

  传统的滑动平滑滤波只采样一次,将这一次采样值与过去若干次采样值一起求平均,若取N个采样值求平均,RAM中必须开辟N个数据的暂存区。

  由于冲次(1分钟内抽油机上下往返的次数)通过判断加速度的两个最高点的计算得出(两个最高点之间的点数乘以采样周期50ms得到抽油机运行周期,冲次=60/周期)。使用传统的滑动滤波方法最高点的误判率高,难以得出准确的周期。本文采用了一种改进的滑动滤波方法,很好的解决了以上问题。

  选用F1611(10K RAM)定义1800大小浮点数数组用来存储90s的加速度原始信号。经过3次滑动平滑滤波,公式如下:

  3点滑动块:XK=(XK-1+XK+XK+1)/3 (1≤K≤N-1)

  7点滑动块:XK+(XK-3+XK-2+XK-1+XK+XK+1+XK+2+XK+3)/7 (3≤K≤N-3)

  式中:XK表示第K次采集的加速度数据;N表示采集数据个数;K表示当前加速度信号的序号。

  经过3点滑动块或7点滑动块处理90s采集的所有加速度信号后找到最大值MAX,然后在MAX前后找出相近的最大值MAX1和MAX2(MAX-MAX10.01V,MAX -MAX20.01V),在50ms采样间隔下算出周期和冲次:

  式中:T表示抽油机上下周期;nMAX1表示MAX1点的采集序号;nMAX2表示MAX2点的采集序号。

  本文对比3点滑动块和7点滑动块的波形,并对计算出的和冲程进行比较,发现7点滑动块更能反映真实的加速度信号,同一口井的冲程测量重复性好,如图4所示。



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