一种应用于流程工业的旋转机械故障诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种应用于流程工业的旋转机械故障诊断方法及系统，该方法包括：获取目标旋转机械的真实完整数据；对所述真实完整数据进行振动评级，得到评级结果；当所述评级结果符合预设标准时，利用故障规则包对所述真实完整数据进行故障诊断，得到故障类型结果；根据所述故障类型对应的可信度权重计算所述故障类型结果的可信度值；将所述目标旋转机械的设备类型、故障类型结果、可信度值进行输出，并从资料库中选取对应的建议信息进行显示，利用设备的振动和过程量数据，对设备运行状态进行实时分析，当设备出现故障可以及时给出结论建议。解决了流程工业故障诊断人员稀缺，替代人工24小时值守，出现典型故障可以给出报警和结论建议。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于流程工业的旋转机械故障诊断方法及系统
本专利技术实施例涉及工业设备
，具体涉及一种应用于流程工业的旋转机械故障诊断方法及系统。
技术介绍
流程工业中的压缩机、汽轮机等核心设备价格昂贵，发生故障会严重影响生产，目前对于流程工业的故障诊断主要依靠故障诊断人员进行人工分析，但专业的故障诊断人员资源稀缺，且技术人员水平参差不齐，结论准确性和及时性难以得到保障。流程工业设备24小时不停机，很多故障出现在深夜，人工很难做到24小时值守监护。因此，如何提供一种应用于流程工业的旋转机械故障诊断方案，能够对设备运行状态进行实时分析，当设备出现故障可以及时给出结论建议，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种应用于流程工业的旋转机械故障诊断方法及系统，能够对设备运行状态进行实时分析，当设备出现故障可以及时给出结论建议。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种应用于流程工业的旋转机械故障诊断方法，包括：获取目标旋转机械的真实完整数据；对所述真实完整数据进行振动评级，得到评级结果；当所述评级结果符合预设标准时，利用故障规则包对所述真实完整数据进行故障诊断，得到故障类型结果；根据所述故障类型对应的可信度权重计算所述故障类型结果的可信度值；将所述目标旋转机械的设备类型、故障类型结果、可信度值进行输出，并从资料库中选取对应的建议信息进行显示。优选地，所述获取目标旋转机械的真实完整数据，包括：选择目标旋转机械及数据时间段T；判断所述目标旋转机械在所述数据时间段T内存在转速数值、Gap数值、振动数值、相位值、Nc1、H、HH数值是否存在；如果全部存在，则继续判断所述数据时间段值是否在预设范围内，且数据点的数量大于第一预设数量；如果否，则提示重新选择数据时间段T、其数据的数量要大于第一预设数量；如果是，则判断所述目标旋转机械的转速数值是否大于预设转速，如果转速数值小于预设数据，则提示选择包括转速数值在预设转速以上的数据；如果转速数值大于预设数据，则判断所述全部通道Gap是否在预设范围，如果否，则提示传感器系统异常，并结束；如果是，则将所述数据时间段T内存在转速数值、Gap数值、振动数值、相位值、Nc1、H、HH数值作为真实完整数据；其中NC1是转子一阶临界转速；H是机组高报；HH是机组联锁值；Gap数值是传感器间隙电压。优选地，所述对所述真实完整数据进行振动评级，得到评级结果，包括：利用所述真实完整数据首先进行通频最大幅值、频率分布、波动维度三个方面进行评价，得到评价结果为正常，轻度，严重3种情况；具体地，当通频不大于A时，输出正常；当同频在A于2.5A之间时，输出轻度；当同频大于2.5A时，输出严重；当1X大于等于0.5倍通频时，输出正常，当1X小于0.5倍通频时，输出轻度；当转速变化小于500rpm时启动波动维度判断，具体地，如果通频值、1X、2X、0.5X、残余量波动范围振动在7μm，相位10°以下，则输出正常；如果通频值、1X、2X、0.5X、残余量波动范围振动在7μm以上，20μm以下，相位10°以下，则输出轻度；如果通频值、1X、2X、0.5X、残余量波动范围振动大于20μm，相位变化大于10°，则输出严重；其中，1X，0.5X，2X指振动的1倍频，0.5倍频，2倍频。优选地，所述当所述评级结果符合预设标准时，利用故障规则包对所述真实完整数据进行故障诊断，得到故障类型结果，包括：运行每一种故障规则包的关键因子对所述真实完整数据进行检测；如果所述真实完整数据满足任一故障规则包的关键因子，则判定为对应的故障类型，如果所述真实完整数据不满足任一故障规则包的关键因子，则后台发送设备信息，故障时段给诊断工程师进行人工诊断，人工输出诊断结果。优选地，所述故障规则包为不平衡故障规则包；具体地，包括：关键因子、辅助因子；关键因子：1、所选时段内包含0.5～1倍的nc1转速范围；所选时段为使用者想要分析的数据时间段；2、所选时段内至少有一侧2个通道工频在0.5～1倍的nc1转速范围内随转速平方成正比，nc1为该设备转子一阶临界转速，有手动输入途径；3、至少有一侧2个通道在转子临界转速±20％范围内工频振动超过0.8倍的高报值A；其中A是人为给定的一个标动标准值；以上3条关键因子必须全部满足，并获得60％基础权重；辅助因子：1、所选时段内，转速在nc1以上，至少有一侧2个通道振动频率工频＞C并保持30min或以上，C为25.4×√(12000÷n)，n为转子工作转速或手动设定；------------10％；2、所选时段内，转速＞nc130min或以上，转速波动小于100rpm时，工频相位变化10°以内------------7％；3、所选时段内故障设备每增加1个振动通道满足关键因子------------5％；4、设备2个通道在启停机阶段振动触发高高报------------10％；5、所选时段内振动最大时刻轴心轨迹椭圆------------3％；6、所选时段内转子涡动方向没有发生变化------------1％；辅助因子每满足1条,增加相应权重。优选地，所述故障规则包为断叶片故障规则包；具体地，包括：关键因子、辅助因子；关键因子：1、所选设备至少有2个通道在所选时段工频在4s中之内变化超过10μm，2个通道变化时间间隔小于4s；2、所选设备至少有2个通道在所选时段工频相位在4s中之内变化超过10°，2个通道变化时间间隔小于4s；3、1与2发生时间间隔小于4s；4、在发生1、2前5min之内，转速变化小于100rpm；以上4条关键因子必须全部满足，并获得60％基础权重；辅助因子：1、所选时段内故障设备每增加1个振动通道满足关键因子------------10％；2、工频变化后30min之内波动小于7μm------------10％；3、工频相位变化后30min之内相位波动小于10°------------10％；4、所选时段内转子涡动方向没有发生变化------------5％；辅助因子每满足1条,增加相应权重。第二方面，本专利技术实施例提供一种应用于流程工业的旋转机械故障诊断系统，包括：数据获取模块，用于获取目标旋转机械的真实完整数据；振动评级模块，用于对所述真实完整数据进行振动评级，得到评级结果；故障类型诊断模块，用于当所述评级结果符合预设标准时，利用故障规则包对所述真实完整数据进行故障诊断，得到故障类型结果；可信计算模块，用于根据所述故障类型对应的可信度权重计算所述故障类型结果的可信度值；结果输出模块，用于将所述目标旋转机械的设备类型、故障类型结果、可信度值进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于流程工业的旋转机械故障诊断方法，其特征在于，包括：/n获取目标旋转机械的真实完整数据；/n对所述真实完整数据进行振动评级，得到评级结果；/n当所述评级结果符合预设标准时，利用故障规则包对所述真实完整数据进行故障诊断，得到故障类型结果；/n根据所述故障类型对应的可信度权重计算所述故障类型结果的可信度值；/n将所述目标旋转机械的设备类型、故障类型结果、可信度值进行输出，并从资料库中选取对应的建议信息进行显示。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于流程工业的旋转机械故障诊断方法，其特征在于，包括：
获取目标旋转机械的真实完整数据；
对所述真实完整数据进行振动评级，得到评级结果；
当所述评级结果符合预设标准时，利用故障规则包对所述真实完整数据进行故障诊断，得到故障类型结果；
根据所述故障类型对应的可信度权重计算所述故障类型结果的可信度值；
将所述目标旋转机械的设备类型、故障类型结果、可信度值进行输出，并从资料库中选取对应的建议信息进行显示。


2.根据权利要求1所述的旋转机械故障诊断方法，其特征在于，
所述获取目标旋转机械的真实完整数据，包括：
选择目标旋转机械及数据时间段T；
判断所述目标旋转机械在所述数据时间段T内存在转速数值、Gap数值、振动数值、相位值、Nc1、H、HH数值是否存在；
如果全部存在，则继续判断所述数据时间段值是否在预设范围内，且数据点的数量大于第一预设数量；如果否，则提示重新选择数据时间段T、其数据的数量要大于第一预设数量；
如果是，则判断所述目标旋转机械的转速数值是否大于预设转速，如果转速数值小于预设数据，则提示选择包括转速数值在预设转速以上的数据；
如果转速数值大于预设数据，则判断所述全部通道Gap是否在预设范围，如果否，则提示传感器系统异常，并结束；如果是，则将所述数据时间段T内存在转速数值、Gap数值、振动数值、相位值、Nc1、H、HH数值作为真实完整数据；其中NC1是转子一阶临界转速；H是机组高报；HH是机组联锁值；Gap数值是传感器间隙电压。


3.根据权利要求1所述的旋转机械故障诊断方法，其特征在于，
所述对所述真实完整数据进行振动评级，得到评级结果，包括：
利用所述真实完整数据首先进行通频最大幅值、频率分布、波动维度三个方面进行评价，得到评价结果为正常，轻度，严重3种情况；
具体地，当通频不大于A时，输出正常；当同频在A于2.5A之间时，输出轻度；当同频大于2.5A时，输出严重；
当1X大于等于0.5倍通频时，输出正常，当1X小于0.5倍通频时，输出轻度；
当转速变化小于500rpm时启动波动维度判断，具体地，如果通频值、1X、2X、0.5X、残余量波动范围振动在7μm，相位10°以下，则输出正常；如果通频值、1X、2X、0.5X、残余量波动范围振动在7μm以上，20μm以下，相位10°以下，则输出轻度；如果通频值、1X、2X、0.5X、残余量波动范围振动大于20μm，相位变化大于10°，则输出严重；其中，1X，0.5X，2X指振动的1倍频，0.5倍频，2倍频。


4.根据权利要求1所述的旋转机械故障诊断方法，其特征在于，
所述当所述评级结果符合预设标准时，利用故障规则包对所述真实完整数据进行故障诊断，得到故障类型结果，包括：
运行每一种故障规则包的关键因子对所述真实完整数据进行检测；
如果所述真实完整数据满足任一故障规则包的关键因子，则判定为对应的故障类型，如果所述真实完整数据不满足任一故障规则包的关键因子，则后台发送设备信息，故障时段给诊断工程师进行人工诊断，人工输出诊断结果。


5.根据权利要求1至4任一项所述的旋转机械故障诊断方法，其特征在于，
所述故障规则包为不平衡故障规则包；具体地，包括：关键因子、辅助因子；
关键因子：
1、所选时段内包含0.5～1倍的nc1转速范围；所选时段为使用者想要分析的数据时间段；
2、所选时段内至少有一侧2个通道工频在0.5～1倍的nc1转速范围内随转速平方成正比，nc1为该设备转子一阶临界转速，有手动输入途径；
3、至少有一侧2个通道在转子临界转速±20％范围内工频振动超过0.8倍的高报值A；其中A是人为给定的一个标动标准值；
以上3条关键因子必须全部满足，并获得60％基础权重；
辅助因子：
1、所选时段内，转速在nc1以上，至少有一侧2个通道振动频率工频＞C并保持30min或以上，C为25.4×√(12000÷n)，n为转子工作转速或手动设定；-----------...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫云庆，何永波，
申请(专利权)人：深圳沈鼓测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44