[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

一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法，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；步驟2，實時高點值判斷；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；步驟5，判斷deltaTrend的大小，進而輸出不同類型的報警。本發明利用機械設備振動特征增長幅度進行趨勢預警，相較于傳統的基于報警門限的報警方式可提升報警的準確性，減少誤報和漏報問題。

技術領域

本發明屬于機械設備振動預警領域，特別涉及一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法。

背景技術

石油化工、冶金、水泥、造紙等流程化生產行業，具有大量的電機、泵、風機、減速機等高價值機械設備和部件。這些設備或部件在流程化生產工業中占據著極其重要的地位，它們一旦出現故障停機將會造成巨大的經濟損失。目前大多數機械設備或部件已經在設備上安裝了各類傳感器(包括振動傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等)以監控設備狀態和運行情況。

現有的主要監控手段還是對各個信號設置報警門限，監測異常情況，這種方式容易導致誤報和漏報，越來越難以滿足對大量機械設備狀態監測的要求；除此之外也出現了利用信號的增長趨勢監控設備異常狀態的方法，但是現有的增長趨勢計算準確性還有待改進，并且增長趨勢所對應的時長跨度選擇非常關鍵，有的機械設備異常導致的增長持續數天，有的持續數周，有的持續數月，導致增長趨勢對異常問題的檢測能力大打折扣。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法，以解決上述問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種機械設備振動短時增長幅度的趨勢預警方法，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。

進一步的，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。

進一步的，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；

進一步的，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。

進一步的，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。