[發(fā)明專利]振動監(jiān)測裝置以及基于振動監(jiān)測的故障分析系統(tǒng)和方法

在審

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• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113418685A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧凱;劉曉峰;高遠;劉光明;張禹;彭華清;黃偉軍;李恒;李繼兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中廣核工程有限公司;深圳中廣核工程設(shè)計有限公司;江蘇方天電力技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01H17/00
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何江濤

本申請涉及一種振動監(jiān)測裝置以及基于振動監(jiān)測的故障分析系統(tǒng)和方法，該振動監(jiān)測裝置包括第一采樣模塊、第一處理模塊、數(shù)字抗混疊濾波器、第二采樣模塊和第二處理模塊。第一采樣模塊用于進行轉(zhuǎn)速采樣得到振動信號；第一處理模塊用于根據(jù)振動信號，得到參考瞬時頻率和均角樣本時間序列；數(shù)字抗混疊濾波器用于根據(jù)參考瞬時頻率，對振動信號進行數(shù)字抗混疊濾波，得到振動濾波信號；第二采樣模塊用于根據(jù)均角樣本時間序列對振動濾波信號進行等角度采樣，得到等角度振動信號；第二處理模塊用于對等角度振動信號進行階比分析，生成階比分析結(jié)果并發(fā)送至服務(wù)器。上述振動監(jiān)測裝置，可以實現(xiàn)振動信號的自動采樣和處理，無需人員參與，有利于提高工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及振動監(jiān)測與故障分析技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種振動監(jiān)測裝置以及基于振動監(jiān)測的故障分析系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備是電力、石油化工、冶金、機械、航空以及一些軍事工業(yè)部門的關(guān)鍵設(shè)備。基于旋轉(zhuǎn)機械的特殊性，通常采用振動信號分析的方式進行旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。

傳統(tǒng)的基于振動監(jiān)測的故障分析方法，以人工作業(yè)模式為主，先由巡檢人員根據(jù)預(yù)設(shè)的巡檢周期進行振動數(shù)據(jù)采集，并對振動數(shù)據(jù)進行分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有振動數(shù)據(jù)異常時，再由維修人員介入，進行精密點檢和診斷。由于作業(yè)過程中，需要巡檢人員與維修人員配合作業(yè)，人工工作量大，因此，傳統(tǒng)的基于振動監(jiān)測的故障分析方法，費時費力，具有工作效率低的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種振動監(jiān)測裝置以及基于振動監(jiān)測的故障分析系統(tǒng)和方法，提高工作效率。

一種振動監(jiān)測裝置，包括第一采樣模塊、第一處理模塊、數(shù)字抗混疊濾波器、第二采樣模塊和第二處理模塊；所述第一采樣模塊連接所述第一處理模塊和所述數(shù)字抗混疊濾波器；所述數(shù)字抗混疊濾波器連接所述第一處理模塊和所述第二采樣模塊；所述第二采樣模塊連接所述第一處理模塊和所述第二處理模塊，所述第二處理模塊用于連接服務(wù)器；

所述第一采樣模塊用于進行轉(zhuǎn)速采樣，得到振動信號并發(fā)送至所述第一處理模塊和所述數(shù)字抗混疊濾波器；

所述第一處理模塊用于根據(jù)所述振動信號，得到參考瞬時頻率并發(fā)送至所述數(shù)字抗混疊濾波器；以及根據(jù)所述振動信號，得到均角樣本時間序列并發(fā)送至所述第二采樣模塊；

所述數(shù)字抗混疊濾波器用于根據(jù)所述參考瞬時頻率，對所述振動信號進行數(shù)字抗混疊濾波，得到振動濾波信號并發(fā)送至所述第二采樣模塊；

所述第二采樣模塊用于根據(jù)所述均角樣本時間序列對所述振動濾波信號進行等角度采樣，得到等角度振動信號并發(fā)送至所述第二處理模塊；

所述第二處理模塊用于對所述等角度振動信號進行階比分析，生成階比分析結(jié)果并發(fā)送至所述服務(wù)器。

在其中一個實施例中，所述數(shù)字抗混疊濾波器為遞歸型濾波器。

在其中一個實施例中，所述數(shù)字抗混疊濾波器為多階級聯(lián)的抗混疊濾波器。

在其中一個實施例中，所述振動監(jiān)測裝置還包括通信模塊，所述通信模塊連接所述第二處理模塊。

一種基于振動監(jiān)測的故障分析系統(tǒng)，包括服務(wù)器和上述的振動監(jiān)測裝置，所述服務(wù)器連接所述振動監(jiān)測裝置。

一種基于振動監(jiān)測的故障分析方法，基于上述的故障分析系統(tǒng)實現(xiàn)，包括：

獲取振動監(jiān)測裝置發(fā)送的階比分析結(jié)果；

根據(jù)所述階比分析結(jié)果，進行特征參數(shù)分析，得到各所述特征參數(shù)對應(yīng)的特征值；

根據(jù)各所述特征值，生成多元特征矩陣，并基于預(yù)設(shè)模型對所述多元特征矩陣進行分析，得到故障分析結(jié)果。