[发明专利]一种转动设备的故障监测方法

说明书

本发明涉及转动设备监测技术领域，具体涉及一种转动设备的故障监测方法，包括：步骤S1：获取所述加速度信号；步骤S2：对所述加速度信号进行频谱编辑积分处理，以生成速度信号和位移信号；步骤S3：根据所述速度信号和位移信号判断所述转动设备是否存在故障。本发明的有益效果在于：基于传感器特性进行频谱编辑处理，有效抑制了加速度信号中的底噪，并根据信号底噪大小和峰值分布特性对干扰成分进行有效抑制，并保留有效信号。本方法计算复杂度低，效果准确，能够较好适应在线监测场景。

技术领域

本发明涉及转动设备监测技术领域，具体涉及一种转动设备的故障监测方法。

背景技术

目前我国在冶金、石油、化工等行业中，旋转机械设备约占80％。其中许多设备工作在高速、重载等恶劣环境中，极易发生故障，由于设备损坏导致的非计划停机给企业带来了巨额损失，因此，对上述旋转机械设备进行故障监测诊断具有重大意义。

现有的旋转机械故障诊断中基于振动信号的监测技术是最为直接有效的方法，其中设备中的齿轮、轴承故障引起的振动容易被加速度传感器俘获，转子不平衡、不对中、松动等故障则容易激发设备的转频及谐波成分等低频成分，对应振动速度或位移信号频段，考虑到成本等原因，目前主流的数据采集方式为通过一种传感器进行数据采集，再通过数值积分或微分的方式得到不同量纲的振动信号。对加速度信号进行一次或二次积分可以得到设备的速度和位移等信息。然而，由于存在直流分量、温度漂移、传感器低频性能不稳定、环境干扰、底噪等导致的信号失真问题，现有方法遇到了一些挑战。时域积分存在无法完全去除趋势项的问题，且在积分过程中容易出现误差累计；频域积分方法原理简单，可以有效地避免时域积分对微小误差信号的累积放大效应，但仍存在底噪成分无法完全去除问题，且易对低频处的底噪进行放大，导致真实成分被噪声淹没。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种转动设备的故障监测方法。

具体技术方案如下：

一种转动设备的故障监测方法，所述转动设备上设置一加速度传感器，用于生成加速度信号，则所述故障监测方法包括：

步骤S1：获取所述加速度信号；

步骤S2：对所述加速度信号进行频谱编辑积分处理，以生成速度信号和位移信号；

步骤S3：根据所述速度信号和位移信号判断所述转动设备是否存在故障。

优选地，所述步骤S2中的频谱编辑积分方法包括：

步骤S21：对所述加速度信号进行预处理以生成信号幅值序列；

步骤S22：对所述信号幅值序列进行处理以生成速度信号；

步骤S23：根据所述速度信号生成所述位移信号。

优选地，所述步骤S21包括：

步骤S211：对所述加速度信号去除直流分量，以生成预处理信号；

步骤S212：对所述预处理信号进行高通滤波，生成所述信号幅值序列。

优选地，所述步骤S22包括：

步骤S221：对所述信号幅值序列进行快速傅里叶变换以生成频谱幅值序列；

步骤S222：对所述频谱幅度序列进行频谱编辑以生成裁剪序列；

步骤S223：对所述裁剪序列进行傅里叶逆变换以生成所述速度信号。

优选地，所述步骤S222包括：

步骤S2221：根据所述频谱幅值序列生成第一序列地毯值；

步骤S2222：根据所述第一序列地毯值对所述频谱幅值序列进行频谱编辑。