[發明專利]一種旋轉設備故障預測方法及其裝置

有效

• 申請號: 201010101274.1
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN101799320A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 徐小力;吳國新;王紅軍;谷玉海
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種旋轉設備故障預測方法，其包括以下步驟：

(1)設置一包括供電模塊、傳感器、數據采集模塊、數據歸類模塊、時間序列預測模塊、灰色預測模塊、組合預測模塊、頻率分量幅值預測模塊、自適應優化選擇模塊、顯示模塊和系統控制模塊的故障預測裝置；

(2)旋轉設備正常運行時，由故障預測裝置內數據采集模塊在線采集相應的適合時間序列預測模塊、灰色預測模塊、組合預測模塊和頻率分量幅值預測模塊的振動信號，并將振動信號預處理后存入數據歸類模塊內的知識庫，作為各種預測模型的歷史數據；

(3)根據旋轉設備運行情況，由數據采集模塊實時在線采集各種情況下的振動信號，并將振動信號預處理后存入知識庫，作為各種預測模型的當前信號數據；

(4)利用由時間序列預測模型、灰色預測模型、組合預測模型以及頻率分量幅值預測模型組成的趨勢預測方法，對保存在知識庫中的歷史數據進行分析，得到旋轉設備運行狀態將來的發展趨勢；

(5)根據旋轉設備運行情況，將下一時刻采集的最新振動信號分析處理后，與前一時刻由趨勢預測方法內四種模型得到的結果進行比較；

(6)分析比較結果，按照最優目標函數得到的最優預測模型，作為本時刻的精確預測方法，并由顯示模塊顯示下一時刻預測值。

2.一種實現如權利要求1所述方法的旋轉設備故障預測裝置，其特征在于：它包括一供電模塊、一傳感器、一數據采集模塊、一數據歸類模塊、一時間序列預測模塊、一灰色預測模塊、一組合預測模塊、一頻率分量幅值預測模塊、一自適應優化選擇模塊、一顯示模塊和一系統控制模塊；

所述供電模塊的輸出端分別與一傳感器和一數據采集模塊連接，所述傳感器將檢測到的振動信號送入所述數據采集模塊內，并由所述數據采集模塊將振動信號送入一數據歸類模塊內進行分類處理后，分別傳送到一時間序列預測模塊、一灰色預測模塊、一組合預測模塊和一頻率分量幅值預測模塊內進行預測分析；并將預測分析后的信號送入一自適應優化選擇模塊內做最優化選擇，最優數據由一顯示模塊顯示并存儲；所述數據采集模塊和數據歸類模塊由一系統控制模塊控制工作。

3.如權利要求2所述的一種旋轉設備故障預測裝置，其特征在于：所述自適應優化選擇模塊包括四個比較器，一個時間序列預測的歷史數據存儲模塊、一個灰色預測的歷史數據存儲模塊、一個組合預測的歷史數據存儲模塊、一個頻率分量幅值預測的歷史數據存儲模塊、一個最優解目標函數模塊和一個比較計算器；

每個所述比較器的輸入端分別連接各預測模塊和與各預測模塊對應的所述歷史數據存儲模塊的輸出端，每個所述比較器的輸出端一路分別與各自對應的所述歷史數據存儲模塊的輸入端連接，另一路均與所述最優解目標函數模塊連接，所述最優解目標函數模塊的輸出端分別與所述顯示模塊和比較計算器的一輸入端連接，所述比較計算器的另一輸入端與各所述預測模塊的輸出端連接，所述比較計算器的輸出端與所述最優解目標函數模塊連接。

4.如權利要求2或3所述的一種旋轉設備故障預測裝置，其特征在于：所述數據采集模塊采用基于型號為PXIe-6251的十六通道數據采集卡。