基于加速度傳感器的油井示功圖位移測(cè)量技術(shù)研究
然而,該結(jié)構(gòu)元素g只針對(duì)游梁式抽油機(jī)設(shè)計(jì),對(duì)皮帶式抽油機(jī)沒(méi)有兼容性,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果誤差很大。由于形態(tài)濾波的性能與結(jié)構(gòu)元素有密切關(guān)系,當(dāng)信號(hào)的先驗(yàn)波形無(wú)法確定時(shí),理論上應(yīng)采用自適應(yīng)方法對(duì)結(jié)構(gòu)元素尺寸最優(yōu)估計(jì)。顯然,利用MSP430單片機(jī)進(jìn)行自適應(yīng)算法是不切合實(shí)際的。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/97855.htm改進(jìn)的滑動(dòng)濾波法
傳統(tǒng)的滑動(dòng)平滑濾波只采樣一次,將這一次采樣值與過(guò)去若干次采樣值一起求平均,若取N個(gè)采樣值求平均,RAM中必須開(kāi)辟N個(gè)數(shù)據(jù)的暫存區(qū)。
由于沖次(1分鐘內(nèi)抽油機(jī)上下往返的次數(shù))通過(guò)判斷加速度的兩個(gè)最高點(diǎn)的計(jì)算得出(兩個(gè)最高點(diǎn)之間的點(diǎn)數(shù)乘以采樣周期50ms得到抽油機(jī)運(yùn)行周期,沖次=60/周期)。使用傳統(tǒng)的滑動(dòng)濾波方法最高點(diǎn)的誤判率高,難以得出準(zhǔn)確的周期。本文采用了一種改進(jìn)的滑動(dòng)濾波方法,很好的解決了以上問(wèn)題。
選用MSP430F1611(10K RAM)定義1800大小浮點(diǎn)數(shù)數(shù)組用來(lái)存儲(chǔ)90s的加速度原始信號(hào)。經(jīng)過(guò)3次滑動(dòng)平滑濾波,公式如下:
3點(diǎn)滑動(dòng)塊:XK=(XK-1+XK+XK+1)/3 (1≤K≤N-1)
7點(diǎn)滑動(dòng)塊: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次采集的加速度數(shù)據(jù);N表示采集數(shù)據(jù)個(gè)數(shù);K表示當(dāng)前加速度信號(hào)的序號(hào)。
經(jīng)過(guò)3點(diǎn)滑動(dòng)塊或7點(diǎn)滑動(dòng)塊處理90s采集的所有加速度信號(hào)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采樣間隔下算出周期和沖次:
式中:T表示抽油機(jī)上下周期;nMAX1表示MAX1點(diǎn)的采集序號(hào);nMAX2表示MAX2點(diǎn)的采集序號(hào)。
本文對(duì)比3點(diǎn)滑動(dòng)塊和7點(diǎn)滑動(dòng)塊的波形,并對(duì)計(jì)算出的位移和沖程進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)7點(diǎn)滑動(dòng)塊更能反映真實(shí)的加速度信號(hào),同一口井的沖程測(cè)量重復(fù)性好,如圖4所示。
評(píng)論