[發明專利]基于WIA-PA無線振動儀表的故障診斷裝置及方法

有效

• 申請號: 201210560416.X
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103884371A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 李金英;曾鵬;趙雪峰;張延宇;劉忠強;楊光
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G01D21/00
• 分類號: G01D21/00;G01H17/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;許宗富

1.基于WIA-PA無線振動儀表的故障診斷裝置，其特征在于：工業以太網（14）與上位機（11）、服務器（12）、無線網關（15）連接，無線網關（15）與安裝在用于大型旋轉設備上的無線振動儀表（19）進行無線通信。

2.根據權利要求1所述的基于WIA-PA無線振動儀表的故障診斷方法及裝置，其特征在于：所述設備包括泵、電動機、壓縮機。

3.根據權利要求1所述的基于WIA-PA無線振動儀表的故障診斷方法及裝置，其特征在于：所述無線振動儀表（19）包括：微控制器（32）與復位電路（33）、時鐘電路（34）、存儲器電路（35）、A/D轉換電路（36）、無線收發模塊（39）連接；振動傳感器（31）與信號處理電路（37）的輸入端連接，信號處理電路（37）的輸出端與A/D轉換電路（36）的模擬輸入端連接。

4.基于WIA-PA無線振動儀表的故障診斷方法，其特征在于包括以下步驟：

網關搜索無線振動儀表（19）,無線振動儀表（19）入WIA無線網絡；

如果無線振動儀表（19）為初次使用，則上位機（11）設定診斷過程參數下發到該儀表，該儀表保存診斷過程參數；如果不是初次使用，則無線振動儀表（19）判斷運行時間是否達到自身的數據采集刷新周期；未達到則結束本次診斷；達到則啟動無線振動儀表（19）完成一次處理操作；

上位機（11）通過工業以太網（14）接收無線振動儀表（19）處理后的數據，并下發結束命令至無線振動儀表（19）；然后將數據上傳至故障診斷數據庫用于故障分析，實現無線振動儀表的故障診斷。

5.根據權利要求4所述的基于WIA-PA無線振動儀表的故障診斷方法，其特征在于：所述診斷過程參數包括儀表刷新速率，儀表工作模式，被測設備基頻，故障分析頻譜倍頻數，數據采樣頻率，數據采樣長度。

6.根據權利要求4所述的基于WIA-PA無線振動儀表的故障診斷方法，其特征在于：所述無線振動儀表（19）處理操作包括以下步驟：

無線振動儀表（19）內的微控制器（32）根據載入的數據采樣頻率及數據采樣長度將儀表內A/D轉換電路（36）所接收的傳感器的電壓信號轉換為傳感器反饋數據進行數據標定和傳感器狀態的判斷：

數據標定具體為將傳感器反饋數據轉換為振動加速度信號；

傳感器狀態的判斷具體為：根據傳感器反饋數據判斷傳感器是否在正常狀態；如異常，不啟動儀表工作；如果正常，則采用傅里葉變換方法將振動數據轉化為頻譜；

無線振動儀表（19）通過無線收發模塊（39）請求WIA無線網絡發送一次采集運算結果；數據傳輸完成后，無線振動儀表（19）處理結束并進入休眠狀態。

7.根據權利要求6所述的基于WIA-PA無線振動儀表的故障診斷方法，其特征在于：所述采用傅里葉變換方法將振動數據轉化為頻譜數據具體為：將振動加速度信號轉換為時域的振動幅值，并應用快速傅里葉變換得到頻域的頻譜。

8.根據權利要求6所述的基于WIA-PA無線振動儀表的故障診斷方法，其特征在于：所述采集運算結果包括振動幅值數據和頻譜。

9.根據權利要求4所述的基于WIA-PA無線振動儀表的故障診斷方法，其特征在于：所述得到故障診斷結果包括以下步驟：

根據每次數據采集刷新周期的振動幅值數據匯總出振動趨勢圖，根據振動閾值判定是否有異常振動；如果超出閾值，則將該異常數據輸入故障診斷數據庫得到故障原因，通過儀表的表號得到故障點。