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机械振动国家标准适用于额定转速、稳定工况的设备,而现场设备常处于转速波动、载荷变化等变工况状态运行,直接套用国家标准容易导致对设备状态诊断的错误。针对上述问题,本文提出了融合变工况阈值模型,进而建立变工况振动标准,以提高设备状态诊断的正确率,从而保障设备安全可靠运行。主要研究内容如下:(1)基于相关向量机(Relevance Vector Machine,RVM)的变工况阈值模型构建方法研究。选取振动有效值作为特征指标;利用RVM拟合统计均值和标准差与工况参数的关系得到连续函数,基于切比雪夫不等式构建了变转速阈值模型并对模型中的阈值因子k和核函数宽度系数?两个关键参数进行了优化选择;实验验证了该模型能够实现设备在变转速运行时的报警阈值设定,且具有较高准确率;通过机理分析对转速和负载的影响进行讨论,提出了工况综合参数Z,构建了变工况报警阈值模型。(2)基于全矢谱的融合变工况阈值模型构建方法研究。针对利用单一传感器信息建立的变转速报警阈值模型在低速区域识别率较低的问题,利用全矢谱对正交采样得到的双通道信号进行融合;进行逆傅里叶变换得到融合后的时域波形,在提取特征指标的基础上利用RVM拟合得到连续函数,进而构建报警阈值模型。实验验证该模型解决了单一通道信号所建模型在低速区报警准确率低的问题,报警准确率由79.75%提高到了98.10%。(3)油田现场丙烷压缩机振动标准建立与验证。对塔里木油田哈得作业区油田现场的丙烷压缩机数据进行统计分析,利用正常状态数据建立报警曲线,利用正常与异常状态(非故障)数据建立停机曲线。经现场案例验证,与原标准相比,所建标准能够更及时、有效地发现设备异常及故障状态,避免漏诊事故的发生。(4)振动标准查询及诊断系统设计与开发。基于C#和SQL Server数据库开发了标准查询及诊断系统,能够实现变工况振动标准的查询、状态等级划分、历史趋势查询、诊断分析及设备管理等功能,为油田设备维护管理与科学决策提供了有力支持。