[發明專利]一種用于循環水冷卻系統的水泵健康監測診斷方法

在審

• 申請號: 202011218293.2
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112343810A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 關勝利;吳安兵;崔鵬飛;耿曼;張彬
• 申請（專利權）人: 廣州高瀾節能技術股份有限公司
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 廣州一銳專利代理有限公司 44369
• 代理人: 董云;甘奎強

1.一種用于循環水冷卻系統的水泵健康監測診斷方法，其特征在于，包括：

預先存儲水泵正常運行狀態下的數據信息；

獲取水泵實時運行的五類數據信息；

將五類數據信息分別進行分析并與正常運行狀態下的數據信息進行對比，生成對比結果；

對五類數據通過不同的權重進行健康指標分析，生成健康指標分析結果；

通過對比結果與健康指標分析結果對水泵的故障進行監測診斷。

2.根據權利要求1所述的用于循環水冷卻系統的水泵健康監測診斷方法，其特征在于，所述的五類數據分別為：一類電能及水力數據、二類振動數據、三類漏液數據、四類噪聲數據、五類溫度數據。

3.根據權利要求2所述的用于循環水冷卻系統的水泵健康監測診斷方法，其特征在于，當所述實時運行狀態信息為一類電能及水力數據時，包括：

獲取水泵當前運行周期下的一類電能及水力數據，所述的一類電能及水力數據包括水泵進出壓力、流量、電流、電壓、水溫等數據；

根據當前運行周期下的一類電能及水力數據計算水泵的運行工作點、效率以及電功率冗余系數，作為當前運行周期下的數據信息；

按時間軸建立多個歷史數據，所述的時間軸的橫坐標為時間，縱坐標分別為水泵運行工作點、效率以及冗余系數存儲在數據庫中；

將水泵的工作點、效率、電機功率冗余系數所對應的限值分別存儲在數據庫中；

在數據庫中調用同周期運下的工作點、效率、電機功率冗余系數以及限值與當前運行周期下的數據信息進行比較；

若當前運行周期下的數據信息的變化趨勢及數據值超過允許的范圍，發出報警提示。

4.根據權利要求2所述的用于循環水冷卻系統的水泵健康監測診斷方法，其特征在于，當所述實時運行狀態信息為二類振動數據時，包括：

獲取實時振動測量數據，將振動測量數據進行濾波；

通過濾波后的振動測量數據獲取二類振動數據，所述二類振動數據包括，振動速度、振動速度頻譜、時域波形、加速度包絡譜信息；

對二類振動數據分別生成趨勢圖與3D瀑布圖存儲在數據庫中，作為實時數據信息；

獲取水泵正常運行下的振動速度、振動速度頻譜、時域波形、加速度包絡譜信息，并構建趨勢圖與3D瀑布圖存儲在數據庫中；

獲取電機振動速度設計值存儲在數據庫中；

獲取水泵及電機所配軸承參數，計算軸承各部件故障頻率存儲在數據中；

調取數據庫中的趨勢圖以及設計值與實時數據信息進行比較；

若實時數據信息超出允許的范圍內，發出報警信息，并調取該時刻水泵的振動速度、振動速度頻譜、時域波形、加速度包絡譜信息進行故障診斷。

5.根據權利要求4所述的用于循環水冷卻系統的水泵健康監測診斷方法，其特征在于，所述的故障診斷包括的故障類型為機械故障與軸承故障；

所述的機械故障的分析方法為：將常見故障振動頻譜存儲在數據庫中；根據獲取的水泵及電機振動速度頻譜、時域波形，與正常運行時振動速度頻譜、時域波形進行對比，結合機械故障曲型頻譜進行比較，分析判斷故障發生位置及故障嚴重程度。

6.根據權利要求5所述的用于循環水冷卻系統的水泵健康監測診斷方法，其特征在于，所述的軸承故障的分析方法為：將正常運行時的加速度包絡譜、軸承計算缺陷頻率存儲在數據庫中；獲取運行時的加速度包絡譜，與數據庫中正常運行時的加速度包絡譜、軸承計算缺陷頻率比較，分析判斷軸承各部件故障嚴重程度；

其中，所述的軸承故障包括：保持架故障頻率、滾動體旋轉故障頻率、外環故障頻率以及內環故障頻率；

所述的保持架故障頻率的計算方法為：；

所述的滾動體旋轉故障頻率的計算方法為：；

外環故障頻率的計算方法為：；

內環故障頻率的計算方法為：；

其中，所述的d為滾動體直徑，D為軸承節圓直徑，為接觸角，n為滾動體數目，No為軸承外圈旋轉速度，Ni為軸承內圈旋轉速度。