离心输油泵机组是管道输油生产中最关键的设备，机组能否连续平稳安全运行及设备管理水平的高低直接关系着输油生产能否安全进行和企业经济效益的好坏。本论文以输油泵机组为研究对象，从振动信号降噪、非线性故障特征识别、多传感器信息融合、短期故障及运行寿命预测和设备综合安全评价这五方面进行了深入研究。论文的主要工作为： 1.采用小波降噪方法分别研究了适合机组各测点振动信号降噪的小波函数与分解层数；同时，分析了奇异值降噪中能量置信度对降噪效果的影响，并选定能量置信度90％时奇异值降噪取得良好的效果，但是高频噪声部分降噪效果仍然不明显。最后把奇异值降噪与小波降噪结合起来，提出了奇异值小波降噪方法。这种方法比单纯的小波降噪、奇异值降噪以及小波奇异值降噪有更好的降噪效果。 2.采用第二代小波变换方法有效地提取出设备的故障特征。这种方法不但继承了第一代小波多分辨率的特性，而且不依赖傅立叶变换，其所有计算都在时间域内完成。与第一代小波变换相比，其运算速度快，更适用于设备故障的在线诊断。 3.提出了基于信号能量的分频段关联维数法，可以把关联维数作为识别故障的一种定量参数。利用共振解调方法来确定故障的敏感频段。不但研究了随着故障劣化程度的加深，分频段内信号能量与关联维数的变化情况；而且还从本质上阐释了信号能量与关联维数的内在联系。 4.介绍了多传感器信息融合技术。通过对全息谱技术进行研究，提出了二维全息谱和三维全息谱及其静力和力偶分解的算法。通过转轴不平衡、不对中和叶轮故障实例分析，得到了良好的效果。 5.建立了旋转机械通用部件的多维故障特征参量模型。提出了适合短期数据预测的模糊灰色寻优预测方法。并对预测模型进行改进，提出了适合设备运行寿命中长期预测的等维新息模糊灰色预测方法。通过自动寻找优化因子τ*，与GM(1，1)模型中取定值τ=0.5相比，本文提出的方法对预测数据序列的波动性有更理想的预测效果。 6.介绍了设备故障发展的规律，结合通用部件故障与对应的故障特征参数，运用模糊综合评判方法对单部件进行状态评价，并给出可能出现故障的概率。 7.提出了设备故障诊断与寿命可靠度综合安全评价方法。运用相对标准，对整个机组状态进行评价、分级。根据机组运行时间，建立了设备可靠度运行函数曲线，针对不同的运行时间，可以给出运行可靠度及所处的状态分级。再结合整机及单部件评价，可对整个机组的运行状态进行综合安全评价，对现场设备管理提供科学的维修建议。