[發明專利]一種振動傳感器數據有效性在線智能評判方法

在審

• 申請號: 202110468534.7
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113155270A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 劉偉誠;劉藝忠;朱超
• 申請（專利權）人: 廣東天信電力工程檢測有限公司
• 主分類號: G01H11/08
• 分類號: G01H11/08
• 代理公司: 廣東省中源正拓專利代理事務所(普通合伙) 44748
• 代理人: 黨沖

本發明公開了一種振動傳感器數據有效性在線智能評判方法，屬于振動傳感器技術領域，傳感器異常類型不同，其響應特征也有所區別，具體到狀態的提取方法會存在一定差異，本發明在傳感器異常類型和響應特征分析基礎上，提出一種振動傳感器數據有效值在線智能評判方法，該方法能夠識別振動傳感器，尤其是壓電振動傳感器的接觸不良，異常沖擊等問題；確定采集器設置的耦合方式，傳感器的量程，采集器最大和最小輸入信號；將區間[Vs，Vl]劃分為N等分，并將Ds各序列按照與Vp的大小關系統計歸類，本發明提出的算法可以在線校驗數據的有效性，降低設備虛警的概率，同時在提高監測系統的智能化和故障診斷的精確性方面也均有重大的意義。

技術領域

本發明屬于振動傳感器技術領域；具體是一種振動傳感器數據有效性在線智能評判方法。

背景技術

振動評價是機械設備狀態評估經常使用的方法，傳感器捕獲的設備振動信號首先由采集單元傳送至特定的數據處理模塊，然后經處理模塊內置的振動分析和狀態評價方法判斷設備當前工作情況或健康狀態。對于設備狀態評價，其準確性不僅決定于振動分析過程采用的策略和評價原則，而且還取決于采集器傳送給數據處理模塊原始信號的準確性。這些信號的精度，一方面于采集設備和傳感器的性能相關，另一方面受傳感器的安裝，接線，屏蔽，傳輸等多個環節影響。因此，在設備狀態評價前，對原始信號進行去偽存真操作也顯得非常重要，同時這也是降低設備虛警概率的重要環節。

有源振動傳感器是當前設備狀態評價現場測試過程中常用的傳感器類型，如：壓電加速度傳感器，MEMS芯片傳感器，電渦流和電容位移傳感器等。這些傳感器一般均使用單電源供電，測試時，為了獲得設備的振動特征，傳感器通常需要將感知的振動疊加到特定的直流電壓上，保證直流電壓上的波動信號與設備振動特征匹配。對于這些傳感器，直流偏置電壓檢測是傳感器工作與否的常用檢測方法，但是傳感器信號異常并不限于其開路和短路狀態，或者環境因素引起的偏壓升高或降低等問題，還包含聯接線纜的接觸不良，振動沖擊引起的異常響應等等。

發明內容

傳感器異常類型不同，其響應特征也有所區別，具體到狀態的提取方法會存在一定差異。本發明在傳感器異常類型和響應特征分析基礎上，提出一種振動傳感器數據有效值在線智能評判方法，該方法能夠識別振動傳感器，尤其是壓電振動傳感器的接觸不良，異常沖擊等問題。本發明提出的算法可以在線校驗數據的有效性，降低設備虛警的概率，同時在提高監測系統的智能化和故障診斷的精確性方面也均有重大的意義。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種振動傳感器數據有效性在線智能評判方法，具體方法包括以下步驟：

步驟一：確定采集器設置的耦合方式，傳感器的量程，采集器最大和最小輸入信號；

步驟二：將區間[Vs，Vl]劃分為N等分，得到Vp＝[Vs，V₁，V₂，V_N-1，Vl]，其中：V₁-Vs＝V₂-V₁＝……＝Vl-V_N-1＝(Vl-Vs)/N；

步驟三：從采集器獲取預設采樣率Fs和頻率分辨率Fd條件下的數據序列Ds，并將Ds各序列按照與Vp的大小關系統計歸類，V_p+1＞Ds_i≥V_p，S_p＝S_p+1；

步驟四：遍歷Ds后，依照關系V＝S_p/M計算DS在幅值方向的分布率；同時計算Ps_s、Ps_l，Pm_s、Pm_l和Pl_s、Pl_l；

步驟五：按照如下方式計算Vpl和Vps，S_l和S_S；