[發明專利]設備震源的測量定位系統和方法

無效

• 申請號: 201010200019.2
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN101872012A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 盧穩;李成勤;林峰;張宏武;黃偉光
• 申請（專利權）人: 上海中科清潔能源技術發展中心
• 主分類號: G01S5/18
• 分類號: G01S5/18;G01H17/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術領域

本發明涉及設備震動測量和定位系統及方法，具體地說，涉及一種監測設備內部各個部件的振動情況的設備震源的測量定位系統和方法。

背景技術

設備的內部運轉情況監測，尤其是各部件的振動情況十分的重要。一般設備，尤其是機械設備的故障往往是由內部某個部件的不正常運轉開始的。而部件的不正常運轉必然會產生不正常的振動。如何能夠有效的監控各個部件的運轉情況，及時有效的發現故障先兆，主要面臨著如下幾個問題：1)設備內部部件太多且尺寸有別，無法在每部件上布置傳感器；2)設備在設計時要考慮內部傳感器的布置，增加了設計難度；3)在出現了異常振動的情況下，往往需要依賴技術人員的經驗才能判定震源部件，主觀性很大而且對技術人員的要求很高。如果能夠通過某種方法，通過在外部，比如說很容易布置傳感器的外殼上布置少量的傳感器，就能夠準確的監測每個內部部件的情況并能夠對異常振動進行準確定位，那么就可以節省大量的人力物力財力，并減少對技術人員經驗的依賴性。

發明內容

本發明的目的在于是提供一種設備震源的測量定位系統和方法，以準確的監測每個內部部件的情況并能夠對異常振動進行準確定位，實現對設備內部部件的振動檢測。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種設備震源測量定位系統，包括信號采集模塊，其特征在于，還包括信號分析處理模塊，設備振動模型數據庫，波形數據庫，輸出顯示模塊；

所述信號采集模塊同步采集振動信號，傳送至所述信號分析處理模塊，所述信號分析處理模塊對振動信號進行識別分組，計算振動時間差，調用對比振動模型數據及波形數據庫信息，計算結果導出到輸出顯示模塊。

一種設備震源測量定位的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)信號采集模塊在被測設備上同步采集振動信號；

(2)預先對信號差數據和震源坐標值之間的關系進行建模；

(3)信號分析處理模塊通過一個對信號采集模塊采集到的振動信號進行識別分組，并分別計算同組信號的時間差，得到各個震源的信號時間差數據和波形數據；

(4)將步驟(3)的信號時間差數據與預設的設備振動模型數據庫相對比，確定震源的空間位置以及波形特征數據；

(5)將步驟(3)的波形特征數據與預設的波形數據庫對比，判斷振動是否正常。

所述信號采集模塊為布置在被測設備上的若干振動傳感器。所述振動傳感器至少四個，同步采集振動信號。

所述信號分析處理模塊通過進行信號的相關性分析(信號的相關性分析為信號處理這門學科中一種常用的處理方法)，對采集到的信號進行分解識別。所述的振動模型數據庫為振動信號時間差和設備震源坐標的對應數據。所述波形數據庫為各種振動波形特征的數據。

本發明的設備震源的測量定位系統結構簡單，模塊化設計，方便設計操作；所需傳感器數量少，布置方便；通過信號分析處理模塊實現震源定位并與數據庫比較，結果相對客觀，減少對經驗的依賴性；建立可靠的波形數據庫，實現遠程或實時設備診斷，并且能夠有效的將故障數據存留下來。

附圖說明

圖1是本發明的模塊結構及相互作用關系示意圖。

圖2是本發明的具體實現流程圖。

具體實施方式

下面根據圖1和圖2，給出本發明一個較佳實施例，并予以詳細描述，使能更好地理解本發明的功能、特點。

本發明通過類似全球衛星定位系統的原理來實現，簡要介紹如下：。

首先以二維情況為例，在平面上有三個振動傳感器1、2、3，三個震源A、B、C。對于位于坐標值為(x_A?y_A)的A點來說，其振動到達傳感器1、2、3的時間是不同的，存在一個時間差，以傳感器1為比較基準，進行信號的相關性分析，可以分析辨識出有3個震源發出的3個信號，并能分辨出同一震源A發出的信號，而且還可以得到震源A傳遞到傳感器1和2的時間差為Δt₁，1和3的時間差為Δt₂，那么對于震源A，存在信號差數據(Δt_1A?Δt_2A)；同理，對于震源B、C兩點，也存在信號差數據(Δt_1B?Δt_2B)，(Δt_1C?Δt_2C)，所以，當3個傳感器采用非對稱布置的時候，對于平面上的任意一點(x?y)產生的振動，只有唯一一組信號差數據(Δt₁?Δt₂)與其對應。