[发明专利]一种轴流式通风机失速和喘振的在线诊断方法

摘要

一种新型轴流式通风机失速和喘振诊断方法，属于通风机状态监测和诊断领域。目前存在的失速和喘振诊断和识别方法不能避免失速和喘振的发生。针对轴流式通风机失速和喘振的诊断的重要性和复杂性，本发明选取了轴流式通风机的轴向振动和主轴的转速作为分析和处理的状态信号，对失速和喘振十分敏感。利用相关积分法对振动信号和转速信号进行分析和处理，剔除干扰，提取出信号特征，发现信号中失速和喘振的趋势成分。在失速和喘振的诊断和识别方面使用支持向量机模型，将信号特征作为支持向量机的特征向量，训练建立支持向量机模型，实现轴流式通风机失速和喘振的准确、快速、可靠地在线诊断与识别。

主权项

一种轴流式通风机失速和喘振诊断方法，基于的硬件平台为振动传感器、编码器、信号采集卡、微处理器、失速和喘振报警装置；其特征在于，包括以下步骤：S1：将振动传感器安装在轴流式通风机上，且振动传感器平行于通风机的主轴，在轴流式通风机的轴上安装编码器，设置采样频率为f，100Hz≤f≤12kHz，轴流式通风机启动并运行平稳后，采集振动信号和速度脉冲信号，经过采集卡将信号传输到微处理器中；S2：对振动信号和速度脉冲信号进行分段和截取，记振动信号为X(i)，i为振动信号的序号，i＝1、2，…，N，N为振动信号每段点数；记速度脉冲信号为T(j)，j为速度脉冲信号的序号，j＝1,2，…，M，M为脉冲信号每段点数；S3：计算振动信号X(i)的相关积分值I(N,R)，N为振动信号每段点数，R为振动信号X(i)的参考距离，计算速度脉冲信号T(j)的相关积分值M为脉冲信号每段点数，P为脉冲信号T(j)的参考距离，H为函数，定义为S4：利用振动信号的相关积分值I(N,R)和速度脉冲信号的相关积分值I(M,P)构建轴流式通风机的特征向量T，T＝(I(N,R),I(M,P))；S5：设yc为支持向量机模型的输出，c为1，2，3，yc为1，2，3，分别对应通风机正常状态、失速状态和喘振状态，分别取通风机正常状态、失速状态、喘振状态的特征向量Tb作为训练和测试样本，b为1,2,3，Tb与对应的支持向量机模型的输出yc组成训练和测试集合，训练和测试集合表示形式为(Tb,yc)，通过训练和测试建立支持向量机模型；S6：分别取通风机正常、失速、喘振状态的训练和测试集合，训练和测试完成后建立支持向量机模型；S7：支持向量机模型建立以后，完成轴流式通风机失速和喘振的诊断及识别，诊断出失速或喘振，立即报警，并将报警记录存储在数据库中。