[發明專利]一種振動信號分析方法有效

申請號：	201710890637.6	申請日：	2017-09-27
公開（公告）號：	CN107560724B	公開（公告）日：	2020-02-14
發明（設計）人：	汪江;陳松;陳龍	申請（專利權）人：	朗坤智慧科技股份有限公司
主分類號：	G01H17/00	分類號：	G01H17/00
代理公司：	32252 南京鐘山專利代理有限公司	代理人：	戴朝榮
地址：	210000 江蘇省南京市***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	時間序列角度域振動信號轉速數據插值處理均勻采樣完整周期轉動周期預處理風機運行數據原始振動信號振動信號分析抗混疊濾波分析工具序列計算運行數據振動故障安裝鍵采集器處理器感器采集傳輸診斷分析
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【說明書】：

本發明公開了一種振動信號分析方法，包括以下步驟：步驟一：采集器采集風機運行數據傳輸到處理器；步驟二：從運行數據得到第一時間?轉速數據序列并進行預處理，得到第二時間?轉速數據序列；步驟三：對第二時間?轉速數據序列計算，得到時間?轉動周期數序列；步驟四：對時間?轉動周期數序列插值處理，得到完整周期時間序列；步驟五：對完整周期時間序列插值處理，得到角度域均勻采樣時間序列；步驟六：由角度域均勻采樣時間序列對原始振動信號進行抗混疊濾波和數字插值，得到角度域等角度振動信號；步驟七：對角度域等角度振動信號進行計算，得到振動階比譜。能夠實現不安裝鍵相傳感器分析振動信號，為振動故障的診斷提供新的分析工具。

技術領域

本發明涉及一種分析方法，尤其涉及一種振動信號分析方法。

背景技術

風場大多地處氣候條件惡劣的區域，風力發電機組長期承受不穩定風載荷影響，具有變速變載荷的特點，決定了風力發電機組振動信號具有很強的非穩定性。傳統方法將振動信號直接進行傅里葉變換，而轉速瞬變的非穩定性，將會產生“頻譜模糊”現象，無法有效提取風力發電機組故障特征，給故障診斷工作的開展帶來困難。

為解決上述問題，研究人員提出了振動信號階比跟蹤分析方法。在測量風力發電機組振動信號的同時，同步采集具有鍵相參考作用的鍵相脈沖信號，通過鎖相環和倍頻電路等硬件，實現振動信號的整周期同步采樣，或者通過軟件計算階比跟蹤技術來實現等角度跟蹤采樣，再進行傅里葉變換得到振動信號的階比譜，解決傳統方法帶來的“頻譜模糊”問題。但是受現場條件限制，很多情況下現場無法安裝鍵相傳感器(電渦流或者光電傳感器)，導致階比跟蹤分析方法無法實施。目前缺乏一種可以避免安裝鍵相傳感器，并且能提供準確可靠的風力發電機組振動信號分析方法。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供一種振動信號分析方法，能夠實現不安裝鍵相傳感器，提供準確可靠地分析風力發電機組振動信號，為風力發電機組振動故障的診斷提供了新的分析工具。

本發明的振動信號分析方法，依次包括如下步驟：

步驟一：采集器同步采集風機的運行數據，并傳輸到處理器；

步驟二：處理器從運行數據得到第一時間-轉速數據序列，對第一時間-轉速數據序列進行插值預處理，得到第二時間-轉速數據序列；

步驟三：對第二時間-轉速數據序列進行計算，得到時間-轉動周期數序列；

步驟四：對時間-轉動周期數序列進行插值處理，得到一個完整周期對應的完整周期時間序列；

步驟五：對完整周期時間序列進行插值處理，得到角度域均勻采樣時間序列；

步驟六：由角度域均勻采樣時間序列對原始振動信號進行抗混疊濾波和數字插值，得到角度域等角度振動信號；

步驟七：對角度域等角度振動信號進行計算，得到振動階比譜。

原始振動信號由采集器直接獲得，采集器包括但不限于風力發電機組SCADA系統。

第二時間-轉速數據序列為等時間間隔的時間-轉速數據序列。