[發明專利]一種多手段低成本風機故障監測方法

有效

• 申請號: 201811443607.1
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109341780B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 邵衛偉;王睿;劉文龍;梅榮武;孔令為;汪海東;陳挺;李欲如
• 申請（專利權）人: 浙江省生態環境科學設計研究院;浙江全世科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01M13/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 黃平英

本發明公開了一種多手段低成本風機故障監測方法，(1)根據實際應用中風機的常見故障，定義風機故障狀態集；(2)結合通用風機故障特征集模板，并利用目標風機已有故障數據優化故障特征集；(3)持續對風機的瞬時電流I、表面溫度T、振動L信號進行采集，并分了別計算風機當前電流、溫度、振動信號的特征值；(4)將計算得到的風機的電流、溫度、振動信號的特征值，與風機故障特征集中各項進行匹配，如果匹配一致，則判定風機當前的故障狀態為故障狀態集匹配項所代表的故障狀態。本發明通過對風機的電流、溫度、振動信號進行監測分析，實現對風機故障的及時準確監測，具有成本低、易集成、使用難度小等特點。

技術領域

本發明涉及機械設備控制技術領域，具體涉及一種風機故障監測方法。

背景技術

電機風機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械。通常所說的風機包括通風機，鼓風機，風力發電機等。風機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻，鍋爐和工業爐窯的通風和引風；以及污水處理系統中的曝氣；自來水處理系統中的反吹清洗等。

目前市場上已經存在部分風機故障監測系統，例如，公開號為CN 103953509A的中國發明專利申請文獻公開了一種風機監測方法，包括以下步驟：監測中心比較接收到同一區域的風機的控制器發來的信息，當監測中心收到的信息為部分風機在設定的時間段內發電量0,部分風機在設定的時間段內發電量＝0時，監測中心啟動故障鑒定程序；故障監測器根據監測中心發來的監測指令對風機進行監測；監測中心根據故障監測器發來的信息生成顯示風機不存在的故障警告信息或顯示風機葉片不轉剎車的正常信息或顯示風機葉片不轉但風機未剎車的故障警告信息。

但是目前的監測系統是與特定風機組合生產、銷售的，且需要配合專用的電腦軟件使用，具有采購成本高、集成使用難度大的特點；同時目前針對電機和風機的故障監測方法，大多局限在采集風機的振動或電流等單個特征量數據分析，然后配合專家平臺或復雜的故障診斷模型來進行實現，雖然判斷精確度較高，但針對中低端的風機實用性不佳；傳統的風機故障診斷主要關注風機的內部故障，例如轉子不平衡、轉子不對中、喘振、油膜渦動、轉子徑向摩擦、軸承故障等，專業性較強，對中低風機的工業應用的維護人員來說使用難度大且實用性不強，其重點關注的主要是發生頻次較高的外部因素導致的設備故障，避免風機長期運行在非正常狀態致使風機嚴重損壞的事件發生。

現有傳統的風機故障診斷方法無法滿足此類應用需求，同時對于設備維護人員來說使用難度大且實用性不強，因此大多數常規民用工業系統中的風機故障主要靠人工定期巡檢和停車檢修的方法來維護，這使得風機使用過程中的不易發現的故障(如：風機進風不暢、風機出風不暢、風機散熱不佳)不能被及時發現，致使風機長時間工作在半故障狀態直致嚴重損壞。同時，傳統風機故障監測系統和方法，往往要配合復雜的模型算法和專家系統使用，需要配有專門的硬件設備或電腦，使用和維護成本很高，這也是多數中低端風機工業應用項目無法接受的。所以現有的風機故障監測系統和方法的針對性太強，且應用成本高、難度大，無法滿足常規民用風機應用系統的使用需求。

發明內容

本發明提供一種風機故障監測方法，通過對風機的電流、溫度、振動信號進行監測分析，實現對風機故障的及時準確監測，具有成本低、易集成、使用難度小等特點。

本發明利用傳感器技術，通過對風機溫度、電流和振動信號的持續采集和分析，快速判定風機的運行狀態，有效解決了傳統風機應用中，中低端風機故障不易被檢測和專有檢測裝置功能實現成本高等問題，有效降低了相關應用系統的使用和維護成本，同時可以提高應用系統的穩定性。

檢測方法步驟如下：

(1)根據實際應用中風機的常見故障，定義風機故障狀態集；

(2)根據實際應用需求，定義故障的最小識別周期和一次故障檢測周期，并計算重復采樣次數，單次采樣周期，單次采樣點數；