基于物联网的油井设备故障检测方法及系统

专利主权项内容

1.一种基于物联网的油井设备故障检测方法，其特征在于，包括：采集当前时刻的示功图和设备参数序列，所述设备参数序列包括上一次检修结束至当前时刻的多种运行参数的时间序列，所述运行参数包括油压、温度和运行功率；基于图像编码器提取所述当前时刻的示功图的图像特征，基于时序编码器提取所述设备参数序列中每种运行参数的时序特征，一种运行参数的时序特征包括时间序列中每个时刻的短时特征向量；获取每种运行参数的故障关联时间段，所述故障关联时间段内运行参数的时间序列对油井设备故障检测结果的相关性最大；依据一种运行参数的故障关联时间段对所述运行参数的时序特征进行提取以获取所述运行参数的故障关联特征；将所述图像特征和每种运行参数的故障关联特征输入故障预测网络，得到当前时刻油井设备的故障检测结果；所述获取每种运行参数的故障关联时间段包括：采集多组样本数据，所述样本数据包括任意时刻的故障检测结果和设备参数序列，所述故障检测结果包括故障和正常；设置每个运行参数对应的初始时间段；对于一组样本数据，将设备参数序列中所有运行参数的时间序列输入时序编码器，得到每种运行参数在每个时刻的短时特征向量，并将一种运行参数在对应初始时间段内所有短时特征向量的和作为所述运行参数的时序特征向量，所有运行参数的时序特征向量构成所述样本数据的时序特征矩阵；计算目标函数，所述目标函数满足关系式：其中，为故障检测结果为正常的所有样本数据的平均时序特征矩阵，/>为故障检测结果为故障的所有样本数据的平均时序特征矩阵，/>为故障检测结果为正常的样本数据总数，/>为故障检测结果为故障的样本数据总数，/>为第/>个故障检测结果为正常的样本数据，/>为第/>个故障检测结果为故障的样本数据，/>为预设参数，/>为目标函数的取值；利用寻优算法不断更新每个运行参数对应的初始时间段，并将所述目标函数的取值达到最小值时的初始时间段作为每种运行参数的故障关联时间段。