整体式天然气压缩机是工业生产中的重要机械设备,广泛应用于石油天然气、化工、工矿等行业。论文针对传统压缩机使用就地仪表和继电器、接触器进行监控的不足,设计了基于PLC、智能传感器和触摸屏的整体式天然气压缩机状态监控系统。此外,针对采用温度、压力信号进行气阀故障诊断的缺陷,论文进行了基于气阀振动信号小波包分析的故障诊断技术研究。论文在阐述了压缩机结构和工作原理的基础上,分析了由往复式压缩机的运动特性引起的振动以及常见故障。然后,论文根据增压站的工艺要求进行监控系统总体设计。整体式天然气压缩机状态监控系统设计中,主要分为硬件设计和软件设计。在监控系统硬件设计中,论文首先分析了系统监测点和工艺指标,然后进行系统硬件的选型,最后完成系统电气原理图的设计。在硬件设计的基础上,论文进行监控系统软件设计。软件设计主要包括PLC监控程序和触摸屏组态程序的设计,实现对整体式天然气压缩机的逻辑控制和人机交互功能。最后,进行监控系统的仿真调试,验证系统能够实现对整体式天然气压缩机的有效监控,能够对机组的流体性故障做出及时判断和处理。通过状态监控系统的设计,系统能够对流体性故障进行自动处理,但对机械性的故障监控系统无法判断。因此,论文进行了基于小波包分析理论的整体式天然气压缩机故障诊断的研究。故障诊断以气阀为研究对象,通过采集气阀振动信号进行小波包变换,提取信号能量作为故障特征向量,对比正常信号的特征向量来判断气阀故障,实现对气阀阀片断裂和弹簧断裂故障的诊断。