一种基于设备的振动信号报警识别方法及计算设备技术

本发明专利技术公开了一种基于设备的振动信号报警识别方法及计算设备，该方法适于在计算设备中执行，包括如下步骤：首先，采集设备当前时刻的振动信号，并计算出振动信号对应的均方根指标幅值；判断均方根指标幅值是否超过预设的第一实时门限；若超过，则获取振动信号对应的转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标；判断转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各自相应的无效报警状态；若均满足，则判定设备状态正常，不发出报警信号，否则判定设备状态异常，发出报警信号。

An alarm recognition method and calculation device for vibration signal based on equipment

The invention discloses a device based vibration signal alarm identification method and a calculation device. The method is suitable for execution in a computing device, including the following steps: first, collect the vibration signals at the current time of the equipment and calculate the amplitude of the root mean square index corresponding to the vibration signals; determine whether the amplitude of the root mean square index is more than or not. If the first real time threshold is preset, the rotational speed of the vibration signal, the gear fault index, the bearing fault index and the power frequency fault index are obtained, and whether the speed, the gear fault index, the bearing fault index and the frequency fault index are all satisfied with their respective invalid alarm states; if all of them are satisfied, it is determined to set up. The condition is normal, no alarm signal is issued, otherwise the equipment state is abnormal, and the alarm signal is sent out.

【技术实现步骤摘要】
一种基于设备的振动信号报警识别方法及计算设备
本专利技术涉及设备监控领域，特别涉及一种基于设备的振动信号报警识别方法及计算设备。
技术介绍
在设备状态监测领域中，目前主要是依靠从采集到的振动信号中获取监测指标，并对指标设置监控门限值，当采集到的振动信号的指标幅值超过预定门限时触发振动报警。目前，对于设备的振动状态进行检测时，主要是依靠均方根(RMS：RootMeanSquare)指标幅值，即从振动信号中提取的均方根值，其是比较经典的一个振动指标，能够比较有效的反应振动量的大小。然而，在对钢铁行业的轧机在进行振动状态检测的过程中，由于存在轧钢的工序，轧钢时会引起均方根指标幅值的上升，从而触发特征指标的监控门限值，经常导致轧钢过程引起大量的误报警，降低了振动报警的有效性，也增加了诊断工程师以及现场工作人员的工作量。因此，需要一种新的基于设备的振动信号报警识别方法来优化上述处理过程。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种基于设备的振动信号报警识别技术方案，以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种基于设备的振动信号报警识别方法，适于在计算设备中执行，该方法包括如下步骤：首先，采集设备当前时刻的振动信号，并计算出振动信号对应的均方根指标幅值；判断均方根指标幅值是否超过预设的第一实时门限；若超过，则获取振动信号对应的转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标；判断该转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各自相应的无效报警状态；若均满足，则判定设备状态正常，不发出报警信号，否则判定设备状态异常，发出报警信号。可选地，在根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别方法中，齿轮故障指标包括齿轮啮合能量和齿轮冲击能量。可选地，在根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别方法中，轴承故障指标包括轴承冲击能量、轴承特征频率谐波能量和以及轴承特征频率谐波数量。可选地，在根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别方法中，工频故障指标包括旋转频率冲击能量、旋转频率谐波能量和以及旋转频率谐波数量。可选地，在根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别方法中，判断该转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各自相应的无效报警状态的步骤包括：判断该转速较上一次所采集的振动信号的转速的变化幅度是否大于预设的转速变化阈值；若是，则确定该转速满足其相应的无效报警状态；若不是，则确定该转速不满足其相应的无效报警状态。可选地，在根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别方法中，转速变化阈值预设为6转/分钟可选地，在根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别方法中，判断该转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各自相应的无效报警状态的步骤包括：判断齿轮啮合能量是否超过预设的第一齿轮能量阈值；判断齿轮冲击能量是否超过预设的第二齿轮能量阈值；若齿轮啮合能量超过第一齿轮能量阈值，且齿轮冲击能量未超过第二齿轮能量阈值，则确定齿轮故障指标满足其相应的无效报警状态，否则确定齿轮故障指标不满足其相应的无效报警状态。可选地，在根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别方法中，判断该转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各自相应的无效报警状态的步骤包括：判断该齿轮啮合能量较上一次所采集的、振动信号的齿轮啮合能量的增长幅度是否超过预设的第三齿轮能量阈值；判断齿轮冲击能量是否超过预设的第二齿轮能量阈值；若该齿轮啮合能量较上一次所采集的、振动信号的齿轮啮合能量的增长幅度超过第三齿轮能量阈值，且齿轮冲击能量未超过第二齿轮能量阈值，则确定齿轮故障指标满足其相应的无效报警状态，否则确定齿轮故障指标不满足其相应的无效报警状态。可选地，在根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别方法中，判断该转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各自相应的无效报警状态的步骤包括：判断轴承冲击能量是否超过预设的第一轴承能量阈值；判断轴承特征频率谐波能量和是否超过预设的第二实时门限；判断该轴承特征频率谐波数量较上一次所采集的、振动信号的轴承特征频率谐波数量是否有所增加；若轴承冲击能量未超过第一轴承能量阈值、轴承特征频率谐波能量和未超过第二实时门限、且该轴承特征频率谐波数量没有增加，则确定轴承故障指标满足其相应的无效报警状态，否则确定轴承故障指标不满足其相应的无效报警状态。可选地，在根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别方法中，判断该转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各自相应的无效报警状态的步骤包括：判断旋转频率冲击能量是否超过预设的第一旋转频率能量阈值；判断旋转频率谐波能量和是否超过预设的第三实时门限；判断该旋转频率谐波数量较上一次所采集的、振动信号的旋转频率谐波数量是否有所增加；若旋转频率冲击能量未超过第一旋转频率能量阈值、旋转频率谐波能量和未超过第三实时门限，且该旋转频率谐波数量没有增加，则确定工频故障指标满足其相应的无效报警状态，否则确定工频故障指标不满足其相应的无效报警状态。根据本专利技术的又一个方面，提供一种计算设备，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序包括用于执行根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别方法的指令。根据本专利技术的又一个方面，还提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，一个或多个程序包括指令，指令当由计算设备执行时，使得计算设备执行根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别方法。根据本专利技术的基于设备的振动信号报警识别技术方案，首先判断振动信号的均方根指标幅值是否超过预设的第一实时门限，若超过，则判断振动信号对应的转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各自相应的无效报警状态，若均满足，则判定设备状态正常，不发出报警信号，否则判定设备状态异常，发出报警信号。在上述技术方案中，先通过均方根指标幅值是否超过第一实时门限来确定设备当前有无出现故障的可能，若超过，才继续执行后续步骤，如引入转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标来进一步确定均方根指标幅值的上升是由设备正常运转，如轧机在轧钢时引起的，还是由设备本身故障导致的，提高了设备报警的有效性，能够更准确地捕捉设备故障，极大程度上降低了因单纯使用均方根指标幅值来进行故障识别所带来的误报警率，确保触发设备报警的都是设备的真实故障劣化信号，也减轻了诊断工程师以及现场工作人员的工作负担。附图说明为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。图1示出了根据本专利技术的一个实施例的计算设备100的结构框图；以及图2示出了根据本专利技术的一个实施例的基于设备的振动信号报警识别方法200的流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于设备的振动信号报警识别方法，适于在计算设备中执行，所述方法包括：采集所述设备当前时刻的振动信号，并计算出所述振动信号对应的均方根指标幅值；判断所述均方根指标幅值是否超过预设的第一实时门限；若超过，则获取所述振动信号对应的转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标；判断所述转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各自相应的无效报警状态；若均满足，则判定所述设备状态正常，不发出报警信号，否则判定所述设备状态异常，发出报警信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于设备的振动信号报警识别方法，适于在计算设备中执行，所述方法包括：采集所述设备当前时刻的振动信号，并计算出所述振动信号对应的均方根指标幅值；判断所述均方根指标幅值是否超过预设的第一实时门限；若超过，则获取所述振动信号对应的转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标；判断所述转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各自相应的无效报警状态；若均满足，则判定所述设备状态正常，不发出报警信号，否则判定所述设备状态异常，发出报警信号。2.如权利要求1所述的方法，所述齿轮故障指标包括齿轮啮合能量和齿轮冲击能量。3.如权利要求1或2所述的方法，所述轴承故障指标包括轴承冲击能量、轴承特征频率谐波能量和以及轴承特征频率谐波数量。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，所述工频故障指标包括旋转频率冲击能量、旋转频率谐波能量和以及旋转频率谐波数量。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，所述判断所述转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各自相应的无效报警状态的步骤包括：判断所述转速较上一次所采集的振动信号的转速的变化幅度是否大于预设的转速变化阈值；若是，则确定所述转速满足其相应的无效报警状态；若不是，则确定所述转速不满足其相应的无效报警状态。6.如权利要求5所述的方法，所述转速变化阈值预设为6转/分钟。7.如权利要求2-6中任一项所述的方法，所述判断所述转速、齿轮故障指标、轴承故障指标和工频故障指标是否均满足各...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，迟万军，张小丰，
申请(专利权)人：陈磊，
类型：发明
国别省市：山东,37