我国油田在开采之初,表层原油易于开采且产量大,但随着开采时间的增长,油层压力不断下降,原油粘度增加,开采难度加大。为了提高采收率,实现油田的高产稳产,需要对油田进行必要的注水,注水站库在此背景下设立。针对目前一些中小型油田注水站库各类生产数据未全面信息化与集中管理化的特点,本文设计并实现了一种基于ARM(Advanced RISC Machine)和PLC(Programmable Logic Controller)的油田站库测控系统。具体开展工作如下:第一,本文结合油田站库的实际生产状况,研究了测控系统中用到的关键技术并设计了测控系统的整体架构。系统主要由三个不同的模块组成,分别是下位数据采集模块、无线RTU传输模块,上位机展示与分析模块,各模块相互协同完成站库测控功能。第二,基于ARM微处理器和PLC的技术基础,本文对系统中涉及到的各个模块在硬件和软件上进行了详细设计,并通过合理的芯片选型、电路设计与可靠的程序编写实现模块的稳定运行。在振动数据采集模块的设计上,用数字加速度芯片代替传统模拟压电式传感器,提高了数据采集的稳定性。第三,提出了一种油田注水泵振动监测的时频域联合算法对振动信号进行处理。该算法以ADXL345芯片采集到的加速度数字信号为原始信号,在时域上根据注水泵的实际转动频率通过带通滤波将现场噪声与干扰滤除,并利用傅里叶级数间的关系来进行频域二重积分和优化,同时结合频域低频衰减算法和逆傅里叶变换快速实现加速度、位移之间的精确转换,能有效运用于注水泵的振动与位移测量。最后,通过现场环境测试,本文所设计的系统能够稳定运行,满足了现场生产的实际监测需求。在算法方面,本文提出的联合算法相比直接频域积分算法在误差上降低了4%,并且在频率还原上达到了98.5%的精度,指标优于传统频域积分算法,为注水泵的工况诊断提供了可靠的数据基础。