本文从理论建模、实物工况模拟验证、工况及振动测试软硬系统的设计、故障信号分析及特征参数提取、故障诊断学习机设计和二维全息谱分析等方面,对潜油电泵井工况监测理论与诊断技术进行了研究。　　 首先,借用理论力学的知识,对潜油电泵机组的主要部件(潜油电机和潜油电泵)进行了动力学分析,探讨了潜油电泵典型故障发生的机理和振动与故障之间的相互关系。应用振动力学的知识,建立了离心泵泵轴扭矩振动、离心泵叶轮偏磨振动及离心泵叶轮砂卡或流道堵塞故障的典型振动数学模型,明确了电泵机组故障发生的部位、典型故障振动的表现形式和振动规律,为有效诊断典型故障提供了理论依据。根据电泵试验井测试的生产参数数据,对模型进行了计算和验证。　　 其次,按照潜油电泵机组实际工作状况,开发并设计了潜油电泵综合测试台和测试系统软件。该系统可将实际应用的潜油电泵机组下入试验井内,对潜油电泵的各个参数进行自动测量和分析,是离心泵和电机研究的主要工况性能测试手段。另外,为提高潜油电泵测试系统的测试精度,研究了数据采集过程中防干扰技术。　　 第三,应用振动测试理论,开发并设计了潜油电泵机组振动测试系统,该系统采用整体设计思路,对硬件部分的传感器、放大器和采集模块进行了优化研究,设计了相应的配套电路,采取了相应屏蔽措施确保数据采集系统的可靠性。同时,在实验室以正常运转的三相异步电动机作为振源,对该振动测试系统进行了振动信号采集的验证。　　 最后,开展了潜油电泵机组故障信号的分析和特征参数提取研究,通过对潜油电泵机组偏磨时旋转不平衡质量、碰磨和振动的削波分析,可知随着偏磨的产生和加剧,振动加速度信号的频谱成分发生变化。应用传统信号处理方法和现代信号处理方法,对采集到的振动信号分别进行了特征参数提取和特征分类能力分析。对机器学习机和二维全息谱技术在潜油电泵机组故障诊断中的应用进行了研究。