基于多模态信息融合的抽油机故障诊断技术研究

赵祥东; 蒋薇; 高国海; 王杨; 张媺婧; 王欣

doi:10.16579/j.issn.1001.9669.2026.06.007

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基于多模态信息融合的抽油机故障诊断技术研究

·振动·噪声·监测·诊断· | 更新时间：2026-06-16

- 基于多模态信息融合的抽油机故障诊断技术研究
- Research on fault diagnosis technology of pumping units based on multi-modal information fusion
- 机械强度 2026年48卷第6期页码：62-69
- 作者机构：
  
  1.西南石油大学计算机与软件学院，成都 610500
  2.绵阳师范学院，绵阳 621000
- 作者简介：
  
  赵祥东，男，2000年生，四川成都人，硕士；主要研究方向为智慧新能源；E-mail：z18582485121@outlook.com。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(52222402);油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放性研究课题(PLN 2022-33);南充市科技计划项目(23XNSYSX0111)
- DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2026.06.007
  中图分类号： TE933
- 收稿：2024-10-17，
  
  修回：2024-11-18，
  
  纸质出版：2026-06-15
- 稿件说明：
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赵祥东，蒋薇，高国海，等. 基于多模态信息融合的抽油机故障诊断技术研究［J］. 机械强度，2026，48（6）：62-69.

ZHAO Xiangdong，JIANG Wei，GAO Guohai，et al. Research on fault diagnosis technology of pumping units based on multi-modal information fusion［J］. Journal of Mechanical Strength，2026，48（6）：62-69.
赵祥东，蒋薇，高国海，等. 基于多模态信息融合的抽油机故障诊断技术研究［J］. 机械强度，2026，48（6）：62-69. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2026.06.007.

ZHAO Xiangdong，JIANG Wei，GAO Guohai，et al. Research on fault diagnosis technology of pumping units based on multi-modal information fusion［J］. Journal of Mechanical Strength，2026，48（6）：62-69. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2026.06.007.

摘要

目的

针对抽油机故障诊断中样本不均衡和诊断信息单一的问题，提出一种基于多模态信息融合的故障诊断方法，以提升故障诊断的准确性和可靠性。

方法

首先，采用数据增广技术解决故障样本不均衡问题，增强少数类样本的诊断精度；其次，分别对示功图和油井动态生产数据进行特征提取，并融合这两类特征；最后，基于Transformer模型构建故障诊断框架，实现对抽油机故障的精确诊断。

结果

试验结果表明，提出的方法在准确率和

值上均表现优异，为抽油机故障诊断提供了更加可靠且有效的解决方案。

Abstract

Objective

A fault diagnosis method based on multimodal information fusion was proposed. It addressed the issues of sample imbalance and limited diagnostic information in rod pump fault diagnosis. The goal was to improve the accuracy and reliability of fault diagnosis.

Methods

Firstly

data augmentation techniques were applied to address sample imbalance. This enhanced the diagnostic accuracy of minority class samples. Secondly

features were extracted from dynamometer cards and dynamic production data. These features were then fused. Finally

a transformer-based fault diagnosis framework was constructed. This framework achieved precise diagnosis of rod pump faults.

Results

The test results show that the proposed method performs well in accuracy and

-score. It offers a more reliable and effective solution for rod pump fault diagnosis.

关键词

Keywords

references

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