一种基于振动信号分析设备启停状态的方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例公开一种基于振动信号分析设备启停状态的方法和系统，其中方法包：通过振动传感器采集设备的振动信号；对采集的所述震动信号预处理，获得关于所述震动信号的时域参数；接收停机状态时设备的振动区间，所述振动区间通过对停机状态的数据统计分类或机器学习分类中的任意一种或多种方式得到；判断所述时域参数是否大于所述振动区间；当时域参数大于所述振动区间时，则设备为开机状态；当时域参数不大于所述振动区间时，则设备为停机状态。所述系统包括：信息采集单元、数据预处理单元以及数据判断输出单元。本申请可以在不接入和干扰原有设备系统情况下获取设备开停机状态、降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于振动信号分析设备启停状态的方法和系统
本专利技术涉及传感器监控测量
，尤其涉及一种设备工作状态监测方法和系统。
技术介绍
目前，当前传感器在工业环境中大量应用，很多振动传感器为后续加装，或者辅助监控而独立成系统，若需要了解和分析设备振动情况，就需要了解设备的启停工作状态；针对现有技术在不增加额外设备情况下，从自身的振动信号分析设备的启停状态的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例第一方面提供了一种基于振动信号分析设备启停状态的方法，通过振动传感器采集设备的振动信号，对采集的所述震动信号预处理，获得关于所述震动信号的时域参数；接收停机状态时设备的振动区间，所述振动区间通过对停机状态的数据统计分类或机器学习分类中的任意一种或多种方式得到；判断所述时域参数是否大于所述振动区间；当时域参数大于所述振动区间时，则设备为开机状态；当时域参数不大于所述振动区间时，则设备为停机状态。进一步的，通过振动传感器采集设备的振动信号，上述方法还包括：通过振动传感器采集设备的振动信号包括：位移信号、速度信号、加速度信号；通过振动传感器采集设备的振动信号包括：单向信号、2向信号，三维立体3向信号，多向信号；通过振动传感器采集设备的振动信号的采集方式还包括：实时采集和离线数据采集；通过振动传感器采集设备的振动信号的实时采集传输方式上包括：有线采集传输、无线采集传输；通过振动传感器采集设备的设备包含：所有在开机和停机之间具有振动反馈差异的设备或部件。进一步的，对采集的所述震动信号预处理，获得关于所述震动信号的时域参数，上述方法还包括：滤除所述振动信息中的噪点信息；将滤波处理后的振动信息由模拟数据转化为数字信息；将振动数字信息进行统计分析和时域分析，得到时域参数包括：最大值、最小值、平均值、峰值、峰峰值、绝对平均值、方差、标准差、有效值、均方根、方根幅值、峭度值、脉冲值、裕度值、波形值、基线。进一步的，所述接收停机状态时设备的振动区间，所述振动区间通过对停机状态的数据统计分类或机器学习分类中的任意一种或多种方式得到，包括：根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据进行数据统计分析预先设置一个阈值，大于或大于等于此值为开机状态，小于或小于等于此值为停机状态；根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据进行数据统计分析出一个停机状态的振动区间，振动符合该区间为停机状态，反之为开机状态；根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据进行机器学习得出一个停机模型，适合该模型为停机状态，反之为开机状态；进一步的，上述方法还包括：根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据预处理后的域相关参数里的一种参数或者多种参数混合一起统计分析预先设置一个或多个阈值，大于或大于等于此值为开机状态，小于或小于等于此值为停机状态；根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据预处理后的域相关参数里的一种参数或者多种参数混合一起统计分析出停机状态的振动区间或者模型，符合该振动区间或模型为停机状态，反之为开机状态；根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据预处理后的域相关参数里的一种参数或者多种参数混合一起进行机器学习得出一个停机模型，适合该模型为停机状态，反之为开机状态；进一步的，上述方法还包括：提前在振动传感器里设置好停机状态的阀值或者振动区间或者停机模型，安装使用后直接输出启停机状态。所述振动传感器与上位机相连接；提前在上位机系统里设置好停机状态的阀值或者振动区间或者停机模型，安装使用后由上位机系统判断输出启停机状态。进一步的，上述方法还包括：在安装振动传感器后默认标记开始的一段时间是停机状态，由传感器或上位机系统采用实时动态统计分析出停机状态的阀值或者振动区间或者停机模型，并由此判断输出启停机状态。在安装振动传感器后默认标记开始的一段时间是停机状态，由传感器或上位机系统采用机器自学习方式分析出停机状态的阀值或者振动区间或者停机模型，并由此判断输出启停机状态。进一步的，上述方法还包括：采用上述方法的一种或多种混合判断和校正设备的启停机判断。本专利技术实施例第二方面提供了一种基于振动信号分析设备启停状态的系统，可包括：包括：信息采集单元、数据预处理单元以及数据判断输出单元；所述信息采集单元、数据预处理单元以及数据判断输出单元依次顺序连接；信息采集单元，用于采集振动传感器在当前设备的三方向的振动加速度信号；数据预处理单元，用于对三方向的振动加速度信息进行预处理，得到时域参数；数据判断输出单元，针对时域参数，通过对停机状态的数据统计分类出停机时的三方向的振动加速度有效值的振动区间，并根据停机状体的振动加速度有效值区间判断设备的启停机状态，并输出展示。所述数据预处理单元包括，滤波电路和微处理器；滤波电路，用于滤除振动加速度信息中的噪点信息；微处理器，用于将滤波处理后的加速度信息由模拟数据转化为数字加速度信息；微处理器，还用于计算数字加速度信息在当前三维坐标系的XYZ三方向上的分布坐标；所述数据预处理单元还包括，无线通讯模块，用于基于无线通讯的方式传输上述微处理器的输出信息；当上述无线通讯的通讯协议为ZigBee通信协议时，所述数据预处理单元包括：无线传输中继，用于对上述输出信息进行中继传输。所述数据判断输出单元包括时域分析预处理模块、停机状态统计分析模块、设备状态判断模块和总控模块；所述分析预处理模块、停机状态统计分析模块、设备状态判断模块和总控模块依次顺序连接；时域分析预处理模块，用于将XYZ三方向的振动加速度数字信息进行统计分析和时域分析，得到XYZ三方向的振动加速度的最大值、最小值、平均值、峰值、峰峰值、绝对平均值、方差、标准差、有效值、均方根、方根幅值、峭度值、脉冲值、裕度值、波形值、基线；停机状态统计分析模块，用于用户在监测到没有停机状态的振动加速度有效值的博取区间的时候，默认开始工作的一段时间内为停机状态，并根据这段时间的时域分析预处理模块得出的XYZ三方向的振动加速度有效值集合，统计分析出振动加速度有效值在停机状态下的波动区间；设备状态判断模块，用于通过振动加速度有效在停机状态的波动区间，判断当前设备的振动有效值是否在该区间，符合该区间为停机状态，反之为开机状态。总控模块，用户控制传感器初始化和判定结果展示。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是本专利技术实施例提供的一种基于振动信号分析设备启停状态的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的微处理器及其周边电路结构示意图；图3是本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于振动信号分析设备启停状态的方法，其特征在于，包括：/n通过振动传感器采集设备的振动信号；/n对采集的所述震动信号预处理，获得关于所述震动信号的时域参数；/n接收停机状态时设备的振动区间，所述振动区间通过对停机状态的数据统计分类或机器学习分类中的任意一种或多种方式得到；/n判断所述时域参数是否大于所述振动区间；/n当时域参数大于所述振动区间时，则设备为开机状态；/n当时域参数不大于所述振动区间时，则设备为停机状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于振动信号分析设备启停状态的方法，其特征在于，包括：
通过振动传感器采集设备的振动信号；
对采集的所述震动信号预处理，获得关于所述震动信号的时域参数；
接收停机状态时设备的振动区间，所述振动区间通过对停机状态的数据统计分类或机器学习分类中的任意一种或多种方式得到；
判断所述时域参数是否大于所述振动区间；
当时域参数大于所述振动区间时，则设备为开机状态；
当时域参数不大于所述振动区间时，则设备为停机状态。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述振动信号包括：位移信号、速度信号、加速度信号；单向信号、2向信号，三维立体3向信号，多向信号。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述振动传感器采集设备的振动信号的采集方式包括：实时采集和离线数据采集；有线采集传输和无线采集传输。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述振动传感器采集设备包含：所有在开机和停机之间具有振动反馈差异的设备或部件。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对采集的所述震动信号预处理，获得关于所述震动信号的时域参数，包括：
滤除所述振动信息中的噪点信息；
将滤波处理后的振动信息由模拟数据转化为数字信息；
将振动数字信息进行统计分析和时域分析，得到时域参数包括：最大值、最小值、平均值、峰值、峰峰值、绝对平均值、方差、标准差、有效值、均方根、方根幅值、峭度值、脉冲值、裕度值、波形值、基线。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收停机状态时设备的振动区间，所述振动区间通过对停机状态的数据统计分类或机器学习分类中的任意一种或多种方式得到，包括：
根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据进行数据统计分析预先设置一个阈值，大于或大于等于此值为开机状态，小于或小于等于此值为停机状态；
根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据进行数据统计分析出一个停机状态的振动区间，振动符合该区间为停机状态，反之为开机状态；
根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据进行机器学习得出一个停机模型，适合该模型为停机状态，反之为开机状态；
根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据预处理后的域相关参数里的一种参数或者多种参数混合一起统计分析预先设置一个或多个阈值，大于或大于等于此值为开机状态，小于或小于等于此值为停机状态；
根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据预处理后的域相关参数里的一种参数或者多种参数混合一起统计分析出停机状态的振动区间或者模型，符合该振动区间或模型为停机状态，反之为开机状态；
根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据预处理后的域相关参数里的一种参数或者多种参数混合一起进行机器学习得出一个停机模型，适合该模型为停机状态，反之为开机状态。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收停机状态时设备的振动区间，所述振动区间通过对停机状态的数据统计分类或机器学习分类中的任意一种或多种方式得到，还包括：
在所述振动传感器里设置停机状态的阀值或者振动区...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德勇，
申请(专利权)人：成都安尔法智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51