机冲程的加速度曲线图；
[0061] 图7为本发明实施例曲柄滑块机构示意图；
[0062] 图8为本发明实施例单个冲程内的悬点位移曲线示意图之一；
[0063] 图9为本发明实施例单个冲程内的悬点位移曲线示意图之二；
[0064] 图10为本发明实施例示功仪的组成示意图。
【具体实施方式】
[0065]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0066]在数字化油田整体解决方案中，对油田采油井工作情况的监测，主要是通过仪表 在抽油机作业时对示功图的采集和绘制。本发明实施例在建立曲轴回环配合加速度的位移 趋势分布算法模型的基础上，通过示功仪完成对抽油机位移和载荷参数的采样，具体是利 用示功仪的加速度芯片还原现场抽油机的加速度变化趋势，在趋势曲线中找到抽油机单次 冲程周期，再结合抽油机曲柄滑块机构的位移计算公式即可计算出悬点位移。该方案可有 效提高位移采集精度，有效还原实际示功图曲线，从而能有效的对油田采油井工作情况进 行监测。
[0067]下面具体介绍本发明实施例。
[0068] 参见图1，为本发明实施例提供的抽油机悬点位移的确定方法的流程示意图，包 括：
[0069] 步骤101:根据抽油机悬点加速度的变化趋势，确定抽油机完成的每单个冲程所花 费的时间长度。
[0070] 在本发明实施例中，所述单个冲程包括上冲程和下冲程，但不限制所述单个冲程 的起点位置，所述起点位置可以是所述上冲程的任意位置或所述下冲程的任意位置。
[0071] 在本发明实施例中，可按照下述方式实现步骤101，参见图2所示的确定单个冲程 时间的流程示意图，包括：
[0072]步骤201:采集至少一个冲程内的悬点加速度数据。
[0073]利用示功仪(通过加速度芯片)采集一个采油机冲程内的悬点加速度数据、或采集 至少2个采油机连续冲程的悬点加速度数据，如图3所示的原始加速度数据的曲线图，图3 中，横坐标为采样时间或采样点序号，纵坐标为悬点加速度。
[0074]步骤202:对采集到的悬点加速度数据进行滤波。
[0075] 在本发明实施例中，具体是采用卡尔曼滤波算法对采集到的悬点加速度数据进行 滤波，以从采集到的数据中提取出实际的悬点加速度数据。当然，本发明实施例包括但不限 于采用卡尔曼滤波算法，还可以采用其它滤波算法，只要能还原出实际的悬点加速度数据 即可。
[0076] 从图3中可以看到，原始加速度数据曲线有明显的噪声毛刺，导致实际的加速度数 据曲线被淹没在其中，因此，需要将原始加速度数据曲线通过滤波算法滤除噪声，还原出实 际的加速度数据曲线。结合该噪声曲线（图3)的特性，采用最适合该种噪声滤除的卡尔曼滤 波算法进行噪声滤除，再结合对采油机的工作特性及实测噪声曲线及自身实现需求的分 析，通过滤波后还原得到光滑的曲线，如图4所示的经数次卡尔曼滤波算法迭代后得到的加 速度曲线示意图。
[0077] 步骤203:根据滤波后的悬点加速度数据的极值点，从滤波后的悬点加速度数据中 提取单个冲程内的加速度数据。
[0078] 假设图4所示加速度曲线包括900个采样点，可以按照预设的取点要求，对图4所示 加速度曲线进行间隔取点（如间隔取出200个采样点），得到图5所示的200点的加速度曲线 图。
[0079] 图5中的加速度曲线描绘了至少2个冲程的悬点加速度变化趋势，利用核心思想为 "排序-比较"的算法，从图5所示曲线中截取1个完整冲程内的悬点加速度曲线。所述"排序-比较"算法，主要是将图5中的200个采样点进行排序，以找到所有极值点，包括最大极值点 和最小极值点，并在查找极值点的过程中，采取了在指定区间内设定阀值、斜率等几个参考 值来进行比较，避免可能出现的干扰点而影响找极值点的准确性。在截取1个完整冲程内的 悬点加速度数据的过程中，将相邻两个最大极值点作为上限值，将所述相邻两个最大极值 点之间的最小极值点作为下限值，或者，将相邻两个最小极值点作为下限值，将所述相邻两 个最小极值点之间的最大极值点作为上限值，将相邻两个最大极值点或相邻两个最小极值 点内的小于所述上限值且大于所述下限值的所有加速度数据作为1个完整冲程内的加速度 数据。上述只是实例性的，当然也可以选取其他起止点内的完成冲程内的加速度数据，起止 点不做任何限值。
[0080] 通过上述过程得到如图6所示的一个完整采油机冲程的加速度曲线图，该曲线描 绘了一个采油机冲程从中点（上止点和下止点的中间点）开始运动至下一次回到中点的过 程中的加速度变化趋势，即从中点开始向上运动到上止点、再从上止点运动到下止点、最后 从下止点运动到中点的过程。
[0081] 步骤204:根据所述单个冲程内每相邻两个加速度数据的采样间隔，确定所述单个 冲程所花费的时间长度。
[0082] 由于图6中每相邻两个加速度采样点之间的间隔时间是固定的，所以将所有间隔 时间相加求和便可得到1个完整冲程(即所述单个冲程)所花费的时间长度。
[0083] 步骤102:根据所述时间长度确定所述单个冲程内的悬点位移值。
[0084] 为实现步骤102中，可首先根据所述时间长度P确定抽油机电机角速度w，其中，w = 2VP，然后根据所述抽油机电机角速度确定所述单个冲程内的悬点位移值。参见图7所示的 曲柄滑块机构示意图，
，具体可按照下述公式计算所述单个冲程内的第i个采 样点的悬点位移值：
[0086] 其中，P为所述单个冲程所花费的时间长度；
[0087] t为所述单个冲程内的悬点位移的采样间隔时间；
[0088] i为所述单个冲程内的位移采样点的序列号，i = 0，l，……，P/t;
[0089] R为抽油机曲柄滑块机构中与曲柄连接的连杆的长度。
[0090] L为抽油机曲柄滑块机构中与滑块连接的连杆的长度。
[0091] 举例说明，图6所示单个冲程内包括101个加速度采样点，将这101个采样点按照时 间顺序依次分配一个序列号，分别为i = 〇，l，……，1〇〇,且确定采样点之间的间隔时间t，再 确定这单个冲程对应的时间长度P = l〇〇*t，R和L是固定值，然后即可按照上述公式计算所 述单个冲程内的每个采样点的悬点位移值，即可得到如图8所示的单个冲程内的悬点位移 曲线示意图之一。
[0092] 进一步地，本发明实施例还可以根据所述单个冲程内的每个采样点的悬点位移 值，计算所述单个冲程内的总位移值。即将图8中带方向的位移曲线进行绝对值运算，得到 图9所示的单个冲程内的悬点位移曲线示意图之二，将该曲线数值每点进行累加，即得到单 冲程总位移。
[0093] 本发明实施例仅使用加速度芯还原采油机加速度变化的趋势，整体趋势不会因具 体采集值的偏差有大的变化，通过此趋势可以较为准确且稳定地找到采油机的单冲程周期 P即单个冲程所花费的时间长度，找到采油机单冲程周期P的作用是为了计算采油机电机角 速度w，这是因为采油机本身的曲柄滑块机构为刚性结构，因此采油机机械模型的拉杆长度 L和R(R即圆盘半径)为常数，同时采油机驱动电机维持匀速转动，使得采油机位移变化趋势 稳定，因此采油机拉杆本身的加速度变化趋势具有很好的抗干扰性，继而确保通过单冲程 周期P计算的电机角速度w是准确的，进而根据P确定单个冲程内的悬点位移值的准确性较 高，可以有效规避现有技术中加速度芯片因固有特性及自然原因导致的无法稳定地对加速 度信号进行精确采集的问题，最终避免了利用加速度数据计算悬点位移的不准确问题。
[0094] 参见图10,为本发明实施例提供了示功仪的组成示意图，包括：
[009