离心输油泵机组是输油生产中的关键设备，其运行状况的好坏直接影响到输油生产的安全性及经济性。因此，本论文以输油泵机组为研究对象，针对振动信号非线性降噪、多通道信息故障特征提取、多传感器信息融合、运行趋势分析及短期预测和整机安全评价进行了研究。论文开展的主要工作为： 1.针对输油泵机组故障信号的非线性特性，通过改进数学形态学滤波方法，提出了组合运算滤波方法。该方法在抑制信号中噪声的同时，能较好地保留信号的几何轮廓，能比较完整地提取出信号中的脉冲信号。 2.针对输油泵机组转子系统的综合诊断和运行稳定性评价中利用的信息过于单一问题，提出了基于多信息融合的三维轴心轨迹法。该方法实现机组的综合诊断和运行稳定性评价，与单一频域、轴心轨迹诊断相比提高了诊断精度。 3.针对目前基于单一参数的趋势分析难以反映整机的运行状态问题，提出了融合多信息指标的转轴相对振动能量法。利用该方法提取的相对振动能量指标能够从整体角度反映出转子的运行趋势。 4.采用改进模糊时间序列法建立预测模型，实现输油泵机组运行趋势的短期预测，与传统的时间序列法及人工神经网络模型相比，该预测模型在满足预测精度的同时具有不需要大量历史数据的优点。 5.通过建立输油泵机组改进可拓评价模型，实现多级安全评价。并采用颜色表征法，直观地给出整机及各关键部件所处的安全状态。