[發明專利]一種基于變采樣的旋轉體故障域判定方法

在審

• 申請號: 201711486526.5
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108459237A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 楊霞;趙雙喜;劉博;劉超;馮紅巖
• 申請（專利權）人: 天津瑞源電氣有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 天津濱?？凭曋R產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

本發明提供了一種基于變采樣的旋轉體故障域判定方法，控制單元接收數據采集裝置生成的物理信號序列，當旋轉體轉速變化時，控制單元可靈活調整采樣頻率，使得所接收物理信號序列物理等間隔，且與旋轉體實際相空間一一映射，從而達到故障域精準判定的目的。本發明解決了在控制收集數據量最大化壓縮的同時精準定位旋轉體物理故障域的問題，變數據被動收集為主動有效收集，降低了帶寬壓力，節省了存儲空間，提高了數據分析準確度。

技術領域

本發明涉及一種基于變采樣的旋轉體故障域判定方法，適用于風力發電 機組中各類旋轉體故障信息測量、故障域判定、故障位置定位等相關領域。

背景技術

當前風力發電領域中，物理旋轉體物理故障域仍未形成高效、精準的判 定方案，例如軸承的故障域判定方法仍為恒頻采樣振動等信號，控制單元收 集存儲大量的振動信號，然后擇優選取有效數據進行分析，造成采樣數據點 數量龐大，傳輸帶寬壓力較大，大量浪費存儲空間，數據有效性較低，有效 信息被淹沒，數據分析效率低下等問題。

另外，數據分析結果仍然不能確定故障所在區域及位置，導致故障發生 后也只能人工逐點排查，大量浪費人力，如何高效、精準的判定故障域，目 前仍未有成熟有效的方案。

如何控制數據量最大化壓縮的同時仍能夠精準定位旋轉體物理故障域， 是當前風力發電領域亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種基于變采樣的旋轉體故障域判定方法， 以解決在控制數據量最大化壓縮的同時精準定位旋轉體物理故障域的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于變采樣的旋轉體故障域判定方法，包括如下步驟：

1)給定初始采樣頻率，由數據采集裝置采集旋轉體的物理信號，由控 制單元接收數據采集裝置生成的物理信號序列，其中，旋轉體的物理空間成 規則對等；

2)當旋轉體的轉速變化時，控制單元調整采樣策略，改變采樣頻率， 使得所接收的物理信號序列物理等間隔，且與旋轉體的實際相空間一一映 射；

3)通過上步，控制單元接收的物理信號序列結果集為物理等間隔序列， 控制單元根據所設定的物理對應關系將物理等間隔序列進行序列對等分組， 從而獲取相應物理信號數據，并進行相應分析。

進一步的，在步驟2)中，形成的采樣策略可同時應用于所述旋轉體所 屬的聯動系統中，依據聯動系統的變比關系，可相對應的調整采樣頻率，使 得聯動系統中各部分采集數據均為有效數據。

進一步的，所述旋轉體設有零位標記點。

進一步的，所述物理信號序列為振動信號、壓力信號、電流信號中的一 種。

相對于現有技術，本發明具有以下優勢：

(1)變采樣收集數據信息策略可實現所收集物理信號序列物理等間隔， 且與旋轉體物理空間一一映射，實現了物理空間的同步；解決了在控制收集 數據量最大化壓縮的同時精準定位旋轉體物理故障域的問題，變數據被動收 集為主動有效收集，降低了帶寬壓力，節省了存儲空間，降低數據處理難度， 提高分析準確度為后續的數據濾波、故障分析創造了良好的條件。

(2)數據采集裝置簡單，且無需改變現有硬件裝置狀態，應用方便簡 潔；

(3)由于旋轉體與所屬聯動系統存在變比關系，因此實現物理空間同 步的同時可將該變采樣策略應用至該旋轉體所屬的聯動系統中，依據聯動系 統的變比關系，可相對應調整采樣頻率，使得聯動系統中各部分采集數據均 為有效數據，且實現數據存儲量的最大化壓縮其他傳感信息采集，同樣可達 到有效壓縮數據量的效果。

附圖說明