[發明專利]一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法

在審

• 申請號: 202010864915.2
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112017409A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 胡翔;呂芳洲;夏立印
• 申請（專利權）人: 西安因聯信息科技有限公司
• 主分類號: G08B21/18
• 分類號: G08B21/18;G06F17/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，選取設備固定時長內歷史振動特征數據，按照振動特征數據信號類型采集位移峰值、速度有效值和加速度峰值；

步驟2，實時高點值判斷：計算振動特征數據V的第95百分位值，判斷V序列中最后一個值是否大于振動特征數據V的第95百分位值，若大于，則為實時高點；

步驟3，對步驟2中判斷為實時高點后，對數據單調性驗證；

步驟4，短時增幅計算：計算振動特征序列中V最后一個值與V中最小值的差，作為該振動序列的趨勢增幅結果deltaTrend；

步驟5，判斷deltaTrend的大小，進而輸出不同類型的報警。

2.根據權利要求1所述的一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法，其特征在于，步驟1中，設備振動監測采集振動數據為原始波形，振動特征數據V為從原始波形數據中提取得到的特征值序列。

3.根據權利要求1所述的一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法，其特征在于，步驟1中，選取設備當前時刻往前推移某固定時長采集的所有振動數據集合，且該段數據包含設備當前時刻采集的振動數據；同時選取該振動數據集合所對應的采集時間戳序列T。

4.根據權利要求3所述的一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法，其特征在于，固定時長為小于等于一天的時長，振動采集信號類型決定特征值類型，特征值類型包括位移峰值、速度有效值、加速度峰值；若采集的是位移振動信號，則所需特征為位移峰值；采集的是速度振動信號，則所需特征為速度有效值；采集的是加速度振動信號，則所需特征為加速度峰值。

5.根據權利要求1所述的一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法，其特征在于，步驟2中具體包括：

1)計算振動特征數據V的第95百分位值qtl；

qtl＝percentile(V,95)

Percentile表示計算數組的百分位值，V表示振動特征序列數據，上式表示計算V的第95百分位；

2)判斷V序列中最后一個值是否大于qtl，若大于，則為實時高點，需繼續進行后續計算步驟；反之，則不滿足實時高點條件，不再繼續后續計算步驟，無需判斷報警結果直接輸出數據正常；V序列中最后一個值對應的是實時采集的振動信號特征值結果。

6.根據權利要求1所述的一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法，其特征在于，步驟3中單調性驗證步驟具體包括：

1)振動特征序列V一次差分后得到差分序列diffV，統計diffV中正值的數量，記為m，diffV序列的元素總數量記為S；最后計算差分正值比率r＝m/S；

2)計算振動特征序列V與對應的時間戳序列T的相關系數p；

3)判斷r是否大于閾值一并且p是否大于閾值二，若滿足r大于閾值一并且p大于閾值二，則數據單調性驗證通過，需繼續后續的計算步驟；反之，則數據單調性驗證未通過，不再繼續后續計算步驟，無需判斷報警結果直接輸出數據正常；

其中閾值一取值大于0.5，0.5表示振動特征序列中超過一半的數據點是上升趨勢；閾值二取值需大于0.6，這是因為時間和振動特征相關系數為0.6以上表示振動特征序列具有很好的隨時間增長的單調性，且計算的p值越大，表示振動特征序列單調遞增性越強。

7.根據權利要求1所述的一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法，其特征在于，步驟5中，判斷deltaTrend是否大于高報報警閾值HT且小于等于高高報報警閾值HHT，若滿足大于高報報警閾值HT且小于等于高高報報警閾值HHT，則輸出高報報警；若不滿足，則判斷deltaTrend是否大于高高報閾值HHT，若滿足大于高高報閾值HHT，則輸出高高報報警；反之，則輸出正常。