[發明專利]基于旋轉機械振動信號諧波基頻的故障診斷方法及系統

有效

• 申請號: 202210700846.0
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN114781466B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 胡翔;彭朋
• 申請（專利權）人: 西安因聯信息科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01M13/00;G01M13/021;G01M13/028;G01M13/045;G01H1/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王瀟

1.一種基于旋轉機械振動信號諧波基頻的故障診斷方法，其特征在于，包括：

獲取旋轉機械振動信號并計算所述旋轉機械振動信號的原始頻譜；

所述獲取旋轉機械振動信號并計算所述旋轉機械振動信號的原始頻譜，具體包括：

獲取旋轉機械振動信號；所述旋轉機械振動信號包括旋轉機械設備的加速度信號、速度信號和位移信號；

采用頻譜分析方法、包絡解調分析方法或小波分析方法中的一種或幾種方法計算所述旋轉機械振動信號的原始頻譜；所述原始頻譜包括頻率以及與頻率對應的幅值；其中為所述原始頻譜中的第個頻率數據，為所述原始頻譜中的第個幅值數據；

計算所述原始頻譜在各個頻率下的噪聲水平作為噪聲頻譜；

所述計算所述原始頻譜在各個頻率下的噪聲水平作為噪聲頻譜，具體包括：

獲取幅值的前W個幅值和后W個幅值組成的幅值數組；

計算所述幅值數組的中位數作為原始頻譜在頻率下的噪聲水平；

原始頻譜在各個頻率下的噪聲水平共同構成所述噪聲頻譜；

根據所述原始頻譜和所述噪聲頻譜計算歸一化諧波乘積譜；

所述根據所述原始頻譜和所述噪聲頻譜計算歸一化諧波乘積譜，具體包括：

以超過所有中最大幅值p倍的所有幅值對應的最小頻率和最大頻率分別作為諧波乘積譜的頻率下限和初始頻率上限；

計算頻率最大值除以諧波乘積次數N的結果，并對結果向下取整數作為頻率上限候選值，取所述初始頻率上限和所述頻率上限候選值中的最小值作為諧波乘積譜的頻率上限；

依次在諧波乘積譜的頻率下限和上限范圍之間遍歷原始頻率，計算N個諧波的原始頻譜幅值乘積并開N次方，得到原始頻譜幅值乘積譜；

依次在諧波乘積譜的頻率下限和上限范圍之間遍歷原始頻率，計算N個諧波的噪聲頻譜幅值乘積并開N次方，得到噪聲頻譜幅值乘積譜；

計算所述原始頻譜幅值諧波乘積譜與所述噪聲頻譜幅值乘積譜對應值的比值，作為所述歸一化諧波乘積譜；

提取所述歸一化諧波乘積譜中最大幅值對應的頻率作為諧波基頻基準值；

基于所述諧波基頻基準值獲取實際的諧波基礎頻率；

根據所述諧波基礎頻率進行旋轉機械設備的故障診斷，得到故障診斷結果。

2.根據權利要求1所述的基于旋轉機械振動信號諧波基頻的故障診斷方法，其特征在于，所述基于所述諧波基頻基準值獲取實際的諧波基礎頻率，具體包括：

獲取所述原始頻譜中最大幅值對應的頻率作為實際疑似諧波基頻；

若所述諧波基頻基準值大于等于所述實際疑似諧波基頻，判斷所述諧波基頻基準值除以所述實際疑似諧波基頻的結果的小數部分是否小于等于0.1，若滿足小于等于0.1，則確定實際的諧波基礎頻率為所述實際疑似諧波基頻，若滿足大于0.1，則確定實際的諧波基礎頻率為所述諧波基頻基準值；

若所述諧波基頻基準值小于所述實際疑似諧波基頻，則確定實際的諧波基礎頻率為所述諧波基頻基準值。