[發明專利]一種發動機故障監測預警系統

在審

• 申請號: 201811127000.2
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109238727A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣州文搏科技有限公司
• 主分類號: G01M15/05
• 分類號: G01M15/05;G01M15/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種發動機故障監測預警系統，其特征在于，包括有：信號采集模塊，用于實時采集發動機的運行狀態參數，并將所述運行狀態參數發送到信號處理模塊；所述信號處理模塊接收所述運行狀態參數，對其進行實時處理，將處理后的故障運行信息輸入故障預警模塊；所述故障預警模塊接收到所述故障運行信息，依據故障運行信息以及歷史數據來對發動機的運行故障進行監測并預警。

2.根據權利要求1所述的一種發動機故障監測預警系統，其特征在于，所述信號采集模塊包括：傳感器組以及信號匯集器，所述傳感器組安裝在發動機的各個部件上，用于實時采集在發動機部件的運行信號；所述信號匯集器用于獲取所述傳感器組采集到的運行信號以及獲取發動機運行監控系統中的狀態信息。

3.根據權利要求2所述的一種發動機故障監測預警系統，其特征在于，所述傳感器組包括有用于采集發動機振動信號的雙通道加速度傳感器、用于采集發動機氣路系統壓力信號的氣壓傳感器以及溫度傳感器。

4.根據權利要求1所述的一種發動機故障監測預警系統，其特征在于，所述信號處理模塊包括有放大濾波單元、振動故障檢測單元以及異常檢測單元；所述放大濾波單元接收所述傳感器組采集的振動信號、壓力信號以及溫度信號，并對其進行放大濾波；所述振動故障檢測單元用于對經過放大濾波后的振動信號進行處理，通過處理檢測到的振動異常信號來發現發動機的隱性故障；所述異常檢測單元用于對經過放大濾波的壓力信號以及溫度信號進行處理，以檢測出異常壓力信號和異常溫度信號。

5.根據權利要求1所述的一種發動機故障監測預警系統，其特征在于，所述故障預警模塊獲取所述振動異常信號、異常壓力信號以及異常溫度信號，并對其進行關聯分析、歸類其故障嚴重等級，進而生成故障報告以及產生預警信號。

6.根據權利要求4所述的一種發動機故障監測預警系統，其特征在于，所述振動故障檢測單元包括信號重建子單元、特征提取子單元以及異常評測子單元；所述信號重建子單元對經過放大濾波的振動信號先進行閥值分割、然后融合重建得到振動子信號；所述特征提取子單元依據振動子信號構建振動矩陣，通過矩陣變換計算發動機振動的振動特征參量；所述異常評測子單元依據所述振動特征參量對發動機振動健康進行評測，若測出振動異常，則發出振動異常信號給所述故障預警模塊。

7.根據權利要求6所述的一種發動機故障監測預警系統，其特征在于，所述依據振動特征參量對發動機振動進行健康狀態評測，其中健康狀態評測的評測模型為：

式中，P_C為計算得到的發動機振動健康狀態評測結果；γ為所述振動特征參量中的振型模態；y(v)為發動機工作時發動機轉速對振型模態的影響因子；f₀為該發動機振動系統正常工作自激振蕩時的標準振動頻率；f_t為提取到的所述振動特征參量中的振動頻率；R(s)為檢測到的發動機工作時轉軸轉動時的最大晃動量；w₀為該發動機振動系統正常工作自激振蕩時的標準振動平均幅值；w_t為提取到的所述振動特征參數中的振動平均幅值；τ為所述振型模態對發動機振動頻率的關聯因子；ε為所述振型模態對所述振動平均幅值的影響因子；

當計算得到的健康狀態評測因子P_C小于發動機正常工作狀態下設定的健康狀態評測因子P_Cset，則認定為存在振動異常。