往复式压缩机是石化行业的关键设备，它的状态监测和故障诊断问题越来越受到重视，但是往复式压缩机的振动信号具有强烈的复杂性和非平稳性，用传统的诊断方法效果不理想，而近似熵正是从复杂性和非平稳性的角度来度量信号。本文综合前人研究成果，结合燕山石化实际工程项目，阐述了近似熵理论的诊断方法，通过实例验证了该方法的可行性和有效性，为往复式压缩机故障诊断引入了一种新的思路。 首先介绍了往复式压缩机的基本结构和工作原理，对实际工程项目中的大型往复式压缩机进行了重点分析，在此基础上，对常用的故障诊断方法进行了对比和总结，并阐述了近似熵理论和基于近似熵的诊断方法。通过仿真信号实验，分析了近似熵的物理意义和表征信号复杂性的能力。 按照近似熵原理和定义，应用虚拟软件LabVIEW设计了实用程序，运用该程序分析了往复式压缩机多个实际振动信号的近似熵值，分析结果表明近似熵在表征信号复杂性方面有很强的能力。针对近似熵方法存在计算耗时的缺点，给出了改进近似熵算法，设计并完成了实用程序，通过对实际信号的分析，证明了改进算法既保持了原算法的优点，又提高了计算速度，对于往复式压缩机状态监测和故障诊断是一种行之有效的新方法。 最后，应用LabVIEW设计并完成了往复式压缩机综合故障诊断系统，该系统从数据库读取振动信号数据，并对其进行综合分析，分析结果包含了振动信号的时域值、频域值、近似熵值以及设备相关信息等，通过查看这些结果，能够对设备运行状态有一个直观综合的了解，这为往复式压缩机的状态监测和故障诊断提供了一个良好的平台。