[發明專利]一種多振源機械設備故障信號分離裝置及方法

在審

• 申請號: 201711055592.7
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107817083A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 趙云;梁雪春;夏美娟;李果
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種多振源機械設備故障信號分離裝置，其特征在于，包括：

傳感器，安裝在待檢測機械設備的振源處，用于采集振動信號數據；

數據預處理單元，與傳感器連接，用于對采集的振動信號數據進行歸一化處理，并去除高頻噪音；

獨立分量分析單元，與數據預處理單元連接，用于消除不同振動信號間的相互干擾；

故障信號分離單元，與獨立分量分析單元連接，用于從振動信號中分解出各頻率成分，并重構為故障特征頻段信號。

2.根據權利要求1所述的一種多振源機械設備故障信號分離裝置，其特征在于，所述數據預處理單元包括AD轉換模塊，用于將所述傳感器采集的振動電信號轉換為數字信號。

3.根據權利要求1所述的一種多振源機械設備故障信號分離裝置，其特征在于，所述獨立分量分析單元包括：

去均值模塊，用于對振動信號進行去均值操作；

信號白化模塊，與去均值模塊連接，用于對振動信號進行白化操作。

4.根據權利要求1所述的一種多振源機械設備故障信號分離裝置，其特征在于，所述故障特征頻段信號為故障的特征頻點所在頻段信號。

5.根據權利要求1～4任一項中所述的一種多振源機械設備故障信號分離裝置，其特征在于，所述裝置還包括發送單元，所述發送單元與故障信號分離單元連接，用于將故障特征頻段信號發送至故障診斷終端。

6.一種多振源機械設備故障信號分離方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，確定待檢測機械中的振源數量，采集每處振源的振動信號；

步驟二，對采集的各路振動信號做歸一化處理，去除高頻噪音；

步驟三，消除各路振動信號間的相互干擾；

步驟四，從各路振動信號中分解出各頻率成分，重構為故障特征頻段信號。

7.根據權利要求6所述的一種多振源機械設備故障信號分離方法，其特征在于，所述步驟二中去除高頻噪音的方法為：通過二維高斯低通濾波器將大于5倍故障特征頻點的頻率成分除去。

8.根據權利要求6所述的一種多振源機械設備故障信號分離方法，其特征在于，所述步驟三中消除各路振動信號間的相互干擾的具體步驟為：

將各路經過步驟二處理的振動信號分別去均值；

將去均值后的各路振動信號進行白化；

利用獨立成分分析算法去除各路振動信號之間的相互影響。

9.根據權利要求6所述的一種多振源機械設備故障信號分離方法，其特征在于，所述步驟四中從各路振動信號中分解出各頻率成分，重構為故障特征頻段信號的具體步驟為：

使用經驗模態分解將振動信號的各頻率成分分解出來；

將含有故障特征頻點的頻率成分做算術疊加，重構為故障特征頻段信號。

10.根據權利要求6～9任一項中所述的一種多振源機械設備故障信號分離方法，其特征在于，所述方法還包括步驟五：將各路故障特征頻段信號發送至故障診斷終端。