[发明专利]非稳态旋转设备的振动监测方法和振动监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动监测技术，尤其涉及一种非稳态旋转设备的振动监测方法和振动监测系统。

背景技术

现有的振动监测方法通过接收来自于振动传感器的振动信号和来自于转速传感器的转速信号，对振动信号进行模数转换，对转速信号进行脉冲捕获，将处理过的振动信号和转速信号进行封装及发送。在处理振动信号和转速信号的过程中，将转速触发时刻嵌入到数据流中，上位计算机扫描每一个上传的数据包并通过检测转速信号的到来以及转速值来实时获取转速信号的到达时刻，上位计算机根据转速信号对数据包中振动信号进行阶比分析、并按转速进行振动信号的分类处理。

在实现上述振动监测方法的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术的方法得到的转速通常分辨率较低，其两个冲击脉冲之间的转速默认是不变的；而且转速和振动同步采集并不能排除因为转速外波动所带来的冲击(诸如风力发电机偏航造成的影响)。在监测样机状态的过程中，其不具有判断转速是否恒定的功能，以此做出的频谱不能代表样机的稳定状态。从而横向比较，此种方法的监测时间较长，通常需要每个工况有效值积累上千次以上，效率和精度都有待改善。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种非稳态旋转设备的振动监测方法和振动监测系统，通过从采集的非稳态旋转设备的振动加速度数据获得稳定状态的振动分析数据，以解决由于转速波动大导致的振动有效值误差增大、频谱特征不明显、样机的监测时间长且流程复杂、设备运行过程中冲击干扰大等问题。

根据本发明的一方面，本发明提供一种非稳态旋转设备的振动监测方法，包括：对以预定的采集周期采集的非稳态旋转设备的振动加速度数据执行以下处理：将所述振动加速度数据转换为振动频谱数据；从所述振动频谱数据识别预定的特征频率，并且基于识别出的特征频率计算出运行转速数据；基于所述运行转速数据确定在采集所述振动加速度数据的期间转速稳定的第一时间段；对所述第一时间段内的振动加速度数据进行振动特征分析，取得振动分析数据。

根据本发明的一方面，本发明提供一种非稳态旋转设备的振动监测系统，包括：振动数据获取装置，用于获取以预定的采集周期采集的非稳态旋转设备的振动加速度数据；频谱数据转换装置，用于将振动数据获取装置获取的振动加速度数据转换为振动频谱数据；转速数据计算装置，用于从所述振动频谱数据识别预定的特征频率，并且基于识别出的特征频率计算出运行转速数据；第一时间段确定装置，用于基于所述运行转速数据确定在采集所述振动加速度数据的期间转速稳定的第一时间段；振动分析数据获取装置，用于对所述第一时间段内的振动加速度数据进行振动特征分析，取得振动分析数据。

本发明的实施例的振动监测方法及振动监测系统，通过基于识别出的特征频率计算运行转速数据，使计算得到的运行转速数据分辨率较高；通过基于所述运行转速数据确定采集所述振动加速度数据的期间转速稳定的时间段，并对所述转速稳定的时间段内的振动加速度数据进行振动特征分析、取得振动分析数据，从而获得转速稳定状态的振动分析数据，解决了由于转速波动大导致的振动有效值误差增大、频谱特征不明显、样机的监测时间长且流程复杂等问题。

附图说明

图1为本发明实施例的用于采集非稳态旋转设备的振动加速度数据的系统配置的示意图；

图2为本发明实施例的非稳态旋转设备的振动监测方法的流程图；

图3为本发明实施例的振动加速度数据以及特征频率识别转速的示意图；

图4为本发明实施例的特征频率识别转速与转速变化率曲线；

图5为本发明实施例的通过数据库绘制得到的各转速阶比谱示意图；

图6为本发明实施例的通过数据库绘制得到的各转速有效值曲线；

图7为本发明实施例的非稳态旋转设备的振动监测系统的逻辑框图。

具体实施方式

本发明提供一种作为在正常运转状态下转速不固定的非稳态旋转设备的振动监测方法及振动监测系统，通过安装在例如风力发电机、滚动发电机等的非稳态旋转设备上的振动传感器以及数据采集设备，以一定采集周期采集所述非稳态旋转设备的振动加速度数据。然后对所述振动加速度数据执行以下处理：将所述振动加速度数据转换为振动频谱数据；从所述振动频谱数据识别预定的特征频率，并且基于识别出的特征频率计算出运行转速数据；基于所述运行转速数据确定采集所述振动加速度数据的期间转速稳定的时间段；对所述转速稳定的时间段内的振动加速度数据进行振动特征分析，取得振动分析数据。