CN116838323B - 一种塔架式抽油机安全防护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抽油机防护领域，尤其涉及一种塔架式抽油机安全防护方法，包括：示功采集单元持续检测目标机器的需分析信息；数据分析单元根据目标机器的示功图像的差异度确定目标机器工作状态是否符合标准；若目标机器工作状态不符合标准，数据分析单元根据预设选取规则将目标机器的示功图像进行分割，并且根据分割后得到的第一示功线段的最大载荷差值确定抽油泵的调节方式，若目标机器工作状态符合标准，数据分析单元根据产液量差值判定是否对抽油泵的转速进行调节，并且根据目标机器的沉没度确定是否对抽油泵的转速进行调节；提高了针对示功图分析速度以及抽油机工作状态的判定精度，进而提高了抽油机的防护效果。

Description

一种塔架式抽油机安全防护方法

技术领域

本发明涉及抽油机防护领域，尤其涉及一种塔架式抽油机安全防护方法。

背景技术

塔架式抽油机是一种常用于油田采油作业的机械设备，主要用于从井底抽取油液并输送至地面。它的主要部件包括泵、杆柱、井口头、地面传动装置等。其中，塔架式抽油机的安全防护是十分重要的，通过示功图可以了解抽油机泵在不同冲程位移的工作状态和负荷变化情况，从而判断抽油机的运行效率和生产能力，还可以帮助工程师进行抽油机的故障排查和维护，但是如何快速准确的分析示功图以确定相应的工作状态是当前人们亟待解决的问题。

中国专利公开号CN106066845A公布了 一种抽油机示功图的学习估计方法，包括：如下步骤：S1、对原始的数据记录进行预处理，使之完整可用；步骤S2：对预处理过的数据记录过行规整化，使每条数据记录映射到统一的位移序列上，所述位移是抽油机的位移；步骤S3、利用规整后的数据记录计算特征系数α(s)，该特征系数表示抽油机载荷变化对电动机功率变化的影响因子，s表示抽油机光杆的位移；步骤S4、利用学习得到的特征系数α(s)对待估计的抽油机示功图数据进行估计。由此可见，上述技术方案存在以下问题：由于为了增强鲁棒性需要通过增大学习数据量来弥补测量误差，需要通过大量学习才可提高判定的准确性，判定精度低。

发明内容

为此，本发明提供一种塔架式抽油机安全防护方法，用以克服现有技术中针对示功图分析速度慢且判定精度低导致抽油机工作状态分析不准确的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种塔架式抽油机安全防护方法，包括：

示功采集单元持续检测目标机器的需分析信息，并且每个检测周期结束时将该检测周期的目标机器的示功图像传送至数据分析单元；

数据分析单元根据最近一个检测周期内目标机器的示功图像与预设示功图像的差异度确定目标机器工作状态是否符合标准；

若目标机器工作状态不符合标准，数据分析单元根据预设选取规则将目标机器的示功图像进行分割，并且根据分割后得到的第一示功线段的最大载荷差值确定抽油泵的调节方式，

所述调节方式包括根据第一示功线段与第三示功线段之间的最小距离确定是否对抽油泵进行调节以及检测目标机器的示功图像的波浪密度，并根据波浪密度确定抽油泵的调节方式；

若目标机器工作状态符合标准，数据分析单元根据产液量差值判定是否对抽油泵的转速进行调节，并且根据目标机器的沉没度确定是否对抽油泵的转速进行调节。

进一步地，数据分析单元在第一数据分析条件下检测最近一个检测周期内目标机器的示功图像并计算目标机器的示功图像与预设示功图像的差异度，

若差异度处于第一预设差异度范围，所述数据分析单元判定目标机器工作状态符合标准；

若差异度处于第二预设差异度范围，所述数据分析单元判定目标机器工作状态不符合标准并根据预设选取规则对目标机器的示功图像进行分割；

其中，所述第一数据分析条件为单个检测周期结束；所述示功图像为目标机器的悬点载荷和抽油杆位移的二维坐标系图，二维坐标系的横轴为目标机器的抽油杆位移，二维坐标系的纵轴为目标机器的悬点载荷。

进一步地，数据分析单元在第二数据分析条件下根据预设选取规则将目标机器的示功图像分割为第一示功线段、第二示功线段、第三示功线段以及第四示功线段，数据分析单元分别检测第一示功线段的最大载荷差值，

若最大载荷差值处于第一预设载荷差值范围，所述数据分析单元判定根据第一示功线段与第三示功线段之间的最小距离确定是否对抽油泵进行调节；

若最大载荷差值处于第二预设载荷差值范围，所述数据分析单元判定检测目标机器的示功图像的波浪密度，并根据波浪密度确定抽油泵的调节方式；

其中，第二数据分析条件为差异度处于第二预设差异度范围。

进一步地，所述预设选取规则为：

针对预设示功图像建立选取对比框，选取对比框为矩形，选取对比框的顶点坐标分别为第一顶点A1（x1，y1），第二顶点A2（x1，y2），第三顶点A3（x2，y1）以及第四顶点A4（x2，y2）；

其中，x1为预设示功图像的横轴最小值，x2为预设示功图像的横轴最大值，y1为预设示功图像的纵轴最大值，y2为预设示功图像的纵轴最小值；

将目标机器的示功图像中A1和A3之间的线段记为第一示功线段，将目标机器的示功图像中A3和A4之间的线段记为第二示功线段，将目标机器的示功图像中A2和A4之间的线段记为第三示功线段，将目标机器的示功图像中A1和A2之间的线段记为第四示功线段。

进一步地，所述数据分析单元在第三数据分析条件下根据预设选取规则将目标机器的示功图像分割为第一示功线段、第二示功线段、第三示功线段以及第四示功线段，数据分析单元检测第一示功线段与第三示功线段之间的最小距离；

若最小距离小于预设最小距离，所述数据分析单元判定抽油杆存在断裂；

若最小距离大于或等于预设最小参考距离，所述数据分析单元判定计算目标机器的第二示功线段与预设示功图像的参考偏移参数；

其中，所述第三数据分析条件为波浪数量处于第一预设波浪数量范围。

进一步地，所述数据分析单元在第四数据分析条件下计算目标机器的第二示功线段与预设示功图像的参考偏移参数，所述数据分析单元判定根据参考偏移参数对目标机器的抽油泵的转速进行减小调节；

所述抽油泵的转速的减小量与所述参考偏移参数为正相关关系；

其中，所述第四数据分析条件为最小距离大于预设最小参考距离。

进一步地，所述数据分析单元在第五数据分析条件下检测目标机器的示功图像的波浪密度，并根据波浪密度确定抽油泵的调节方式；

若波浪密度大于预设波浪密度，所述数据分析单元判定根据波浪密度对抽油泵的转速进行减小调节，所述抽油泵的转速的减小量与所述波浪密度为正相关关系；

其中，第五数据分析条件为最大载荷差值处于第二预设载荷差值范围。

进一步地，所述波浪密度的计算公式为：

P＝N1/X1＋N2/X2

其中，N1为第一示功线段的波峰数量，X1为第一示功线段的对应的位移量，N2为第二示功线段的波峰数量，X2为第二示功线段的的对应的位移量。

进一步地，所述数据分析单元在第五数据分析条件下根据产液量差值判定是否对抽油泵的转速进行调节；

若产液量差值大于预设产液量差值，所述数据分析单元判定对抽油泵的转速进行增大调节，所述抽油泵的转速的增大量与所述产液量差值为正相关关系；

其中，所述产液量差值为当前检测周期内的产液量减去最近一个检测周期内的产液量所得数值，预设产液量差值大于0；

其中，所述第五数据分析条件为差异度处于第一预设差异度范围。

进一步地，所述数据分析单元在第六数据分析条件下根据目标机器的沉没度确定是否对抽油泵的转速进行调节；

若抽油泵的沉没度大于预设沉没度，所述数据分析单元判定对抽油泵的转速进行增大调节，所述抽油泵的转速的增大量与所述抽油泵的沉没度为正相关关系；

其中，所述第六数据分析条件为所述产液量差值小于或等于预设产液量差值。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明中根据示功图像的不同特征表现进行快速的分析判定，相比于现有技术大量数据学习生成的判定模型，本发明判定精度更高，若差异度处于第二预设差异度范围，所述数据分析单元判定目标机器工作状态不符合标准并根据预设选取规则对目标机器的示功图像进行分割，使得数据分析更加具有针对性，同时，降低了数据处理量，避免针对示功图像进行遍历分析导致判定效率降低，数据分析单元在第五数据分析条件下根据产液量差值判定是否对抽油泵的转速进行调节并且在第六数据分析条件下根据目标机器的沉没度确定是否对抽油泵的转速进行调节，避免了由于产液量以及沉没度对示功图像的影响程度低导致的本发明防护效果差的问题，进一步提高本发明针对塔架式抽油机的安全防护效果。

附图说明

图1为本发明实施例塔架式抽油机安全防护方法的示意图；

图2为本发明实施例选取对比框的示意图；

图3为本发明实施例数据分析单元根据预设选取规则将目标机器的示功图像进行分割的示意图；

图中：1，预设示功图像；2，第一示功线段；3，第二示功线段；4，第三示功线段；5，第四示功线段；6，选取对比框。

实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例塔架式抽油机安全防护方法的示意图，本发明提供一种塔架式抽油机安全防护方法，包括：

示功采集单元持续检测目标机器的需分析信息，并且每个检测周期结束时将该检测周期的目标机器的示功图像传送至数据分析单元；

数据分析单元根据最近一个检测周期内目标机器的示功图像与预设示功图像的差异度确定目标机器工作状态是否符合标准；

若目标机器工作状态不符合标准，数据分析单元根据预设选取规则将目标机器的示功图像进行分割，并且根据分割后得到的第一示功线段的最大载荷差值确定抽油泵的调节方式，

所述调节方式包括根据第一示功线段与第三示功线段之间的最小距离确定是否对抽油泵进行调节以及检测目标机器的示功图像的波浪密度，并根据波浪密度确定抽油泵的调节方式；

若目标机器工作状态符合标准，数据分析单元根据产液量差值判定是否对抽油泵的转速进行调节，并且根据目标机器的沉没度确定是否对抽油泵的转速进行调节。

具体而言，所述需分析信息包括：目标机器的悬点载荷、抽油杆位移、抽油泵的沉没度以及油井产液量。

具体而言，提供一种可实施的示功图像的采集方法，由于示功图像为塔架式抽油机的悬点载荷和抽油杆位移的二维坐标系图，因此需要监测塔架式抽油机的悬点载荷和抽油杆位移，关于悬点载荷的监测，塔架式抽油机的悬点载荷是指在抽油泵上端的钻杆或杆柱的重力作用下，在杆柱下端产生的载荷，测量悬点载荷是通过测量杆柱下端的载荷来间接推算悬点载荷，具体如下：在杆柱下端安装载荷计，载荷计的量程应根据预估载荷来选择，应选择比预估载荷大的量程，载荷计的指示方向应与杆柱方向一致，在抽油机正常运行的状态下，使用载荷计测量杆柱下端的载荷，记录载荷计的指示值。为了获得更加准确的测量结果，可以在不同工况下进行多次测量，并取平均值作为最终结果，根据测量到的杆柱下端载荷值，推算出悬点载荷，悬点载荷 = 杆柱下端载荷 + 杆柱自重 - 抽油泵自重。

关于抽油杆的位移，可以通过位移传感器监测抽油杆的位移，抽油杆的初始位置的位移量记为0。

具体而言，数据分析单元在第一数据分析条件下检测最近一个检测周期内目标机器的示功图像并计算目标机器的示功图像与预设示功图像的差异度，

若差异度处于第一预设差异度范围，所述数据分析单元判定目标机器工作状态符合标准；

若差异度处于第二预设差异度范围，所述数据分析单元判定目标机器工作状态不符合标准并根据预设选取规则对目标机器的示功图像进行分割；

其中，所述第一数据分析条件为单个检测周期结束；所述示功图像为目标机器的悬点载荷和抽油杆位移的二维坐标系图，二维坐标系的横轴为目标机器的抽油杆位移，二维坐标系的纵轴为目标机器的悬点载荷。

具体而言，所述差异度的确定方式为，将示功图像与预设示功图像进行重叠，重叠的方式为，示功图像与预设示功图像的二维坐标系图的原点、横轴以及纵轴进行重合，检测示功图像与预设示功图像未重叠的图像面积，记为差异度；所述预设示功图像的确定，用户能够根据历史记录中满足正常工作需求的示功图像中自行选取一示功图像记为预设示功图形；所述预设差异度范围的取值，用户能够统计历史记录满足用户正常工作需求的示功图与预设示功图像的差异度，并计算其平均值，所述第一预设差异度范围内的数值均小于或等于该平均值，所述第二预设差异度范围内的数值均大于该平均值。

具体而言，数据分析单元在第二数据分析条件下根据预设选取规则将目标机器的示功图像分割为第一示功线段、第二示功线段、第三示功线段以及第四示功线段，数据分析单元分别检测第一示功线段的最大载荷差值，

若最大载荷差值处于第一预设载荷差值范围，所述数据分析单元判定根据第一示功线段与第三示功线段之间的最小距离确定是否对抽油泵进行调节；

若最大载荷差值处于第二预设载荷差值范围，所述数据分析单元判定检测目标机器的示功图像的波浪密度，并根据波浪密度确定抽油泵的调节方式；

其中，第二数据分析条件为差异度处于第二预设差异度范围。

具体而言，所述最大载荷差值为第一示功线段中悬点载荷最大值减去悬点载荷最小值的差值；油层出砂时，细小砂粒随着原油流入泵内，使得抽油杆柱塞在运动过程中受到附加的阻力，从而使得悬点载荷在上冲程时增加，下冲程时减少。由于砂粒所在的位置不同，所产生的影响也各不相同，所以上下载荷线现呈现出不规则的波浪形状，用户统计历史开采过程中，油层出砂量超出用户允许范围时，目标机器示功图像的最大载荷差值，将其记为预设最大载荷差值，所述第一预设载荷差值范围内的数值均小于或等于预设最大载荷差值，所述第二预设载荷差值范围内的数值均大于预设最大载荷差值。

具体而言，所述预设选取规则为：

针对预设示功图像建立选取对比框，选取对比框为矩形，选取对比框的顶点坐标分别为第一顶点A1（x1，y1），第二顶点A2（x1，y2），第三顶点A3（x2，y1）以及第四顶点A4（x2，y2）；

其中，x1为预设示功图像的横轴最小值，x2为预设示功图像的横轴最大值，y1为预设示功图像的纵轴最大值，y2为预设示功图像的纵轴最小值；

将目标机器的示功图像中A1和A3之间的线段记为第一示功线段，将目标机器的示功图像中A3和A4之间的线段记为第二示功线段，将目标机器的示功图像中A2和A4之间的线段记为第三示功线段，将目标机器的示功图像中A1和A2之间的线段记为第四示功线段；A1和A3之间的线段为取A1所在纵轴和A3所在纵轴之间截取的目标机器的示功图像的部分图像的位于上方的线段，A2和A4之间的线段为取A2所在纵轴和A4所在纵轴之间截取的目标机器的示功图像的部分图像的位于下方的线段，A3和A4之间的线段为取A3所在横轴和A4所在横轴之间截取的目标机器的示功图像的部分图像的位于右方的线段，A1和A2之间的线段为取A1所在横轴和A2所在横轴之间截取的目标机器的示功图像的部分图像的位于左方的线段。

具体而言，所述数据分析单元在第三数据分析条件下根据预设选取规则将目标机器的示功图像分割为第一示功线段、第二示功线段、第三示功线段以及第四示功线段，数据分析单元检测第一示功线段与第三示功线段之间的最小距离；

若最小距离小于预设最小距离，所述数据分析单元判定抽油杆存在断裂；

若最小距离大于或等于预设最小参考距离，所述数据分析单元判定计算目标机器的第二示功线段与预设示功图像的参考偏移参数；

其中，所述第三数据分析条件为波浪数量处于第一预设波浪数量范围。

具体而言，抽油杆断裂后，抽油机在工作过程中，悬点载荷一直是与抽油机悬点相连接的那部分抽油杆的重力，但是因为摩擦力的存在示功图的第一示功线段和第三示功线段会靠近但是不会重合，呈长条状，所述预设最小距离，用户能够根据历史开采记录中，统计抽油杆断裂时对应示功图像的第一示功线段与第三示功线段之间的最小距离并选取其中最大值记为预设最小距离。

具体而言，所述数据分析单元在第四数据分析条件下计算目标机器的第二示功线段与预设示功图像的参考偏移参数，所述数据分析单元判定根据参考偏移参数对目标机器的抽油泵的转速进行减小调节；

所述抽油泵的转速的减小量与所述参考偏移参数为正相关关系；

其中，所述第四数据分析条件为最小距离大于预设最小参考距离。

具体而言，油井供液不足时，油液无法充满泵筒，对上冲程没有影响，但是对于下冲程，柱塞需要一段时间才可以接触到液面，导致泵筒不能立即排出液体，因此只有当柱塞接触到液体表面时，游动阀打开，泵筒才能快速排出油，示功图像的第二示功线段会呈现左偏移的现象，所述参考偏移参数为第二示功线段上各点位相比于预设示功图像的偏移距离的平均值。

具体而言，所述数据分析单元在第五数据分析条件下检测目标机器的示功图像的波浪密度，并根据波浪密度确定抽油泵的调节方式；

若波浪密度大于预设波浪密度，所述数据分析单元判定根据波浪密度对抽油泵的转速进行减小调节，所述抽油泵的转速的减小量与所述波浪密度为正相关关系；

其中，第五数据分析条件为最大载荷差值处于第二预设载荷差值范围。

具体而言，所述波浪密度的计算公式为：

P＝N1/X1＋N2/X2

其中，N1为第一示功线段的波峰数量，X1为第一示功线段的对应的位移量，N2为第二示功线段的波峰数量，X2为第二示功线段的的对应的位移量。

具体而言，所述数据分析单元在第五数据分析条件下根据产液量差值判定是否对抽油泵的转速进行调节；

若产液量差值大于预设产液量差值，所述数据分析单元判定对抽油泵的转速进行增大调节，所述抽油泵的转速的增大量与所述产液量差值为正相关关系；

其中，所述产液量差值为当前检测周期内的产液量减去最近一个检测周期内的产液量所得数值，预设产液量差值大于0；

其中，所述第五数据分析条件为差异度处于第一预设差异度范围。

具体而言，预设产液量差值为最近一个检测周期内的产液量的10%。

具体而言，所述数据分析单元在第六数据分析条件下根据目标机器的沉没度确定是否对抽油泵的转速进行调节；

若抽油泵的沉没度大于预设沉没度，所述数据分析单元判定对抽油泵的转速进行增大调节，所述抽油泵的转速的增大量与所述抽油泵的沉没度为正相关关系；

其中，所述第六数据分析条件为所述产液量差值小于或等于预设产液量差值。

具体而言，所述预设沉没度应该控制在一个适当的范围内，既不能太大也不能太小。如果沉没度过大，会增加抽油杆的摩擦阻力和抽油机的负载，影响抽油机的工作效率和寿命；如果沉没度过小，抽油机的负载会减小，但抽油杆在井筒内的运动也会加速，容易引起抽油杆的弯曲和振动等问题，从而影响抽油机的稳定性和安全性。沉没度的取值范围一般不宜超过井深的20%。

实施例：请参阅图2所示，其为本发明实施例选取对比框的示意图；

针对预设示功图像1建立选取对比框6，选取对比框6为矩形，选取对比框6的顶点坐标分别为第一顶点A1（x1，y1），第二顶点A2（x1，y2），第三顶点A3（x2，y1）以及第四顶点A4（x2，y2）；

其中，x1为预设示功图像1的横轴最小值，x2为预设示功图像1的横轴最大值，y1为预设示功图像1的纵轴最大值，y2为预设示功图像1的纵轴最小值。

请参阅图3所示，其为本发明实施例数据分析单元根据预设选取规则将目标机器的示功图像进行分割的示意图；

将目标机器的示功图像中A1和A3之间的连续线段记为第一示功线段2，将目标机器的示功图像中A3和A4之间的连续线段记为第二示功线段3，将目标机器的示功图像中A2和A4之间的连续线段记为第三示功线段4，将目标机器的示功图像中A1和A2之间的连续线段记为第四示功线段5。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种塔架式抽油机安全防护方法，其特征在于，包括：

示功采集单元持续检测目标机器的需分析信息，并且每个检测周期结束时将该检测周期的目标机器的示功图像传送至数据分析单元；

数据分析单元根据最近一个检测周期内目标机器的示功图像与预设示功图像的差异度确定目标机器工作状态是否符合标准；

若目标机器工作状态不符合标准，数据分析单元根据预设选取规则将目标机器的示功图像进行分割，并且根据分割后得到的第一示功线段的最大载荷差值确定抽油泵的调节方式，

所述调节方式包括根据第一示功线段与第三示功线段之间的最小距离确定是否对抽油泵进行调节以及检测目标机器的示功图像的波浪密度，并根据波浪密度确定抽油泵的调节方式；

若目标机器工作状态符合标准，数据分析单元根据产液量差值判定是否对抽油泵的转速进行调节，并且根据目标机器的沉没度确定是否对抽油泵的转速进行调节；

所述预设选取规则为：

针对预设示功图像建立选取对比框，选取对比框为矩形，选取对比框的顶点坐标分别为第一顶点A1（x1，y1），第二顶点A2（x1，y2），第三顶点A3（x2，y1）以及第四顶点A4（x2，y2）；

其中，x1为预设示功图像的横轴最小值，x2为预设示功图像的横轴最大值，y1为预设示功图像的纵轴最大值，y2为预设示功图像的纵轴最小值；

将目标机器的示功图像中A1和A3之间的线段记为第一示功线段，将目标机器的示功图像中A3和A4之间的线段记为第二示功线段，将目标机器的示功图像中A2和A4之间的线段记为第三示功线段，将目标机器的示功图像中A1和A2之间的线段记为第四示功线段

所述最大载荷差值为第一示功线段中悬点载荷最大值减去悬点载荷最小值的差值；

所述数据分析单元在第五数据分析条件下检测目标机器的示功图像的波浪密度，并根据波浪密度确定抽油泵的调节方式；

若波浪密度大于预设波浪密度，所述数据分析单元判定根据波浪密度对抽油泵的转速进行减小调节，所述抽油泵的转速的减小量与所述波浪密度为正相关关系；

其中，第五数据分析条件为最大载荷差值处于第二预设载荷差值范围。

2.根据权利要求1所述的塔架式抽油机安全防护方法，其特征在于，数据分析单元在第一数据分析条件下检测最近一个检测周期内目标机器的示功图像并计算目标机器的示功图像与预设示功图像的差异度，

若差异度处于第一预设差异度范围，所述数据分析单元判定目标机器工作状态符合标准；

若差异度处于第二预设差异度范围，所述数据分析单元判定目标机器工作状态不符合标准并根据预设选取规则对目标机器的示功图像进行分割；

其中，所述第一数据分析条件为单个检测周期结束；所述示功图像为目标机器的悬点载荷和抽油杆位移的二维坐标系图，二维坐标系的横轴为目标机器的抽油杆位移，二维坐标系的纵轴为目标机器的悬点载荷。

3.根据权利要求2所述的塔架式抽油机安全防护方法，其特征在于，数据分析单元在第二数据分析条件下根据预设选取规则将目标机器的示功图像分割为第一示功线段、第二示功线段、第三示功线段以及第四示功线段，数据分析单元分别检测第一示功线段的最大载荷差值，

若最大载荷差值处于第一预设载荷差值范围，所述数据分析单元判定根据第一示功线段与第三示功线段之间的最小距离确定是否对抽油泵进行调节；

若最大载荷差值处于第二预设载荷差值范围，所述数据分析单元判定检测目标机器的示功图像的波浪密度，并根据波浪密度确定抽油泵的调节方式；

其中，第二数据分析条件为差异度处于第二预设差异度范围。

4.根据权利要求3所述的塔架式抽油机安全防护方法，其特征在于，所述数据分析单元在第三数据分析条件下根据预设选取规则将目标机器的示功图像分割为第一示功线段、第二示功线段、第三示功线段以及第四示功线段，数据分析单元检测第一示功线段与第三示功线段之间的最小距离；

若最小距离小于预设最小距离，所述数据分析单元判定抽油杆存在断裂；

若最小距离大于或等于预设最小参考距离，所述数据分析单元判定计算目标机器的第二示功线段与预设示功图像的参考偏移参数；

其中，所述第三数据分析条件为波浪数量处于第一预设波浪数量范围。

5.根据权利要求4所述的塔架式抽油机安全防护方法，其特征在于，所述数据分析单元在第四数据分析条件下计算目标机器的第二示功线段与预设示功图像的参考偏移参数，所述数据分析单元判定根据参考偏移参数对目标机器的抽油泵的转速进行减小调节；

所述抽油泵的转速的减小量与所述参考偏移参数为正相关关系；

其中，所述第四数据分析条件为最小距离大于预设最小参考距离。

6.根据权利要求5所述的塔架式抽油机安全防护方法，其特征在于，所述波浪密度的计算公式为：

P＝N1/X1＋N2/X2

其中，N1为第一示功线段的波峰数量，X1为第一示功线段的对应的位移量，N2为第二示功线段的波峰数量，X2为第二示功线段的对应的位移量。

7.根据权利要求6所述的塔架式抽油机安全防护方法，其特征在于，所述数据分析单元在第五数据分析条件下根据产液量差值判定是否对抽油泵的转速进行调节；

若产液量差值大于预设产液量差值，所述数据分析单元判定对抽油泵的转速进行增大调节，所述抽油泵的转速的增大量与所述产液量差值为正相关关系；

其中，所述产液量差值为当前检测周期内的产液量减去最近一个检测周期内的产液量所得数值，预设产液量差值大于0；

其中，所述第五数据分析条件为差异度处于第一预设差异度范围。

8.根据权利要求7所述的塔架式抽油机安全防护方法，其特征在于，所述数据分析单元在第六数据分析条件下根据目标机器的沉没度确定是否对抽油泵的转速进行调节；

若抽油泵的沉没度大于预设沉没度，所述数据分析单元判定对抽油泵的转速进行增大调节，所述抽油泵的转速的增大量与所述抽油泵的沉没度为正相关关系；

其中，所述第六数据分析条件为所述产液量差值小于或等于预设产液量差值。