一种旋转机械轴系不对中故障检测方法和系统技术方案

本申请实施例公开了一种旋转机械轴系不对中故障检测方法和系统，所述方法包括：获取设备运行实时数据，所述设备运行数据包括每个时刻的转速、振动信息和键相信号；根据设备在每个时刻的转速筛选设定数量的设备运行有效数据；根据设备运行有效数据中的P个振动传感器通道的二倍频幅值和设备联锁值筛选满足设定幅值条件的设备运行有效数据；根据设备运行有效数据的P个振动传感器通道的二倍频幅值和转速计算P个传感器的相关系数；若P个传感器的相关系数满足设定条件，则判定设备存在轴系不对中故障。通过对采集的设备运行实时数据一步一步的筛选判断设备是否存在不对中故障问题，精准且高效地实现了大型旋转设备轴系不对中故障的自动诊断识别。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转机械轴系不对中故障检测方法和系统
本申请实施例涉及状态监测和故障诊断
，具体涉及一种旋转机械轴系不对中故障检测方法和系统。
技术介绍
大型机组通常由多个设备组成，各设备转子之间用联轴器联接构成轴系，传递运动和转矩。由于机器的安装误差、工作状态下热膨胀、承载后的变形以及机器基础的不均匀沉降等，有可能会造成机器工作时各转子轴线之间产生不对中。在各类旋转机械故障中，不对中是最为常见的故障之一。旋转机械故障中60%的故障与不对中有关。转子系统出现不对中后，在旋转过程中会引起一系列不良的动态效应，如设备的振动、联轴器的偏转、轴承的磨损和油膜失稳、轴的挠曲变形等，危害极大。流程工业因其生产方式的特殊性，关键设备一旦发生故障会影响整个装置的生产，每天损失数以亿计。及时发现并诊断出故障尤为重要。目前随着管理人员意识的提高，在原有控制系统的基础上装有状态监测系统，实时记录并保存机组的运行数据，但使用效果依托于诊断人员的业务能力和技术水平，难以保证较高的诊断准确率和诊断效率。而且人工诊断难以实现7*24小时值守，设备出现故障也无法及时发现。
技术实现思路
为此，本申请实施例提供一种旋转机械轴系不对中故障检测方法和系统，精准且高效地实现了大型旋转设备轴系不对中故障的自动诊断识别。为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：根据本申请实施例的第一方面，提供了一种旋转机械轴系不对中故障检测方法，所述方法包括：获取设备运行实时数据，所述设备运行实时数据由在线监测系统采集并传输至云服务器，所述设备运行数据包括每个时刻的转速、振动信息和键相信号；根据设备在每个时刻的转速筛选设定数量的设备运行有效数据；根据设备运行有效数据中的P个振动传感器通道的二倍频幅值和设备联锁值筛选满足设定幅值条件的设备运行有效数据；P为大于一的整数；根据设备运行有效数据的P个振动传感器通道的二倍频幅值和转速计算P个传感器的相关系数；若P个传感器的相关系数满足设定条件，则判定设备存在轴系不对中故障。可选地，所述方法还包括：按照如下公式计算单台设备轴系不对中故障概率：其中，EX为满足设定二倍频条件的设备运行有效数据的传感器二倍频幅值之和，RX为满足相关系数设定条件的传感器相关系数之和；若P1大于100%则令P1=100%。可选地，所述方法还包括：按照如下公式计算一个机组的两台设备的设备轴系不对中故障概率：其中，P1和P2分别为一个机组的两台设备各自的轴系不对中故障概率。可选地，所述根据设备运行有效数据的P个振动传感器通道的二倍频幅值和转速计算P个传感器的相关系数，按照如下公式：其中，n为转速，i为设备运行有效数据中的第i个数据点，E为单一通道二倍频幅值，R为单一通道二倍频幅值与转速的相关系数。可选地，所述根据设备运行有效数据中的P个振动传感器通道的二倍频幅值和设备联锁值筛选满足设定幅值条件的设备运行有效数据，包括：若设备运行有效数据的P个振动传感器通道的二倍频幅值中存在Q个振动传感器通道的二倍频平均值大于4μm或大于设备联锁值的1/18，则确定为满足设定幅值条件的设备运行有效数据；其中，P的取值为4，Q的取值为3或4。可选地，所述P个传感器的相关系数的设定条件是存在两个或以上传感器的相关系数大于等于0.76。可选地，所述设备在每个时刻的转速筛选设定数量的设备运行有效数据，包括：若设备在一个时刻的转速大于500rpm，且大于0.1倍工作转速，则将这个时刻的转速筛选为设备运行有效数据，直至筛选到设定数量的设备运行有效数据。根据本申请实施例的第二方面，提供了一种旋转机械轴系不对中故障检测系统，所述系统包括：数据获取模块，用于获取设备运行实时数据，所述设备运行实时数据由在线监测系统采集并传输至云服务器，所述设备运行数据包括每个时刻的转速、振动信息和键相信号；转速判定模块，用于根据设备在每个时刻的转速筛选设定数量的设备运行有效数据；幅值判定模块，用于根据设备运行有效数据中的P个振动传感器通道的二倍频幅值和设备联锁值筛选满足设定幅值条件的设备运行有效数据；P为大于一的整数；相关系数判定模块，用于根据设备运行有效数据的P个振动传感器通道的二倍频幅值和转速计算P个传感器的相关系数；故障判定模块，用于若P个传感器的相关系数满足设定条件，则判定设备存在轴系不对中故障。可选地，所述系统还包括：故障概率计算模块，用于按照如下公式计算单台设备轴系不对中故障概率：其中，EX为满足设定二倍频条件的设备运行有效数据的传感器二倍频幅值之和，RX为满足相关系数设定条件的传感器相关系数之和；若P1大于100%则令P1=100%；所述故障概率计算模块，还用于按照如下公式计算一个机组的两台设备的设备轴系不对中故障概率：其中，P1和P2分别为一个机组的两台设备各自的轴系不对中故障概率。可选地，所述相关系数判定模块具体按照如下公式进行计算：其中，n为转速，i为设备运行有效数据中的第i个数据点，E为单一通道二倍频幅值，R为单一通道二倍频幅值与转速的相关系数。综上所述，本申请实施例提供了一种旋转机械轴系不对中故障检测方法和系统，通过获取设备运行实时数据，所述设备运行实时数据由在线监测系统采集并传输至云服务器，所述设备运行数据包括每个时刻的转速、振动信息和键相信号；根据设备在每个时刻的转速筛选设定数量的设备运行有效数据；根据设备运行有效数据中的P个振动传感器通道的二倍频幅值和设备联锁值筛选满足设定幅值条件的设备运行有效数据；根据设备运行有效数据的P个振动传感器通道的二倍频幅值和转速计算P个传感器的相关系数；若P个传感器的相关系数满足设定条件，则判定设备存在轴系不对中故障。通过对采集的设备运行实时数据一步一步的筛选判断设备是否存在不对中故障问题，精准且高效地实现了大型旋转设备轴系不对中故障的自动诊断识别。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。图1为本申请实施例提供的旋转机械轴系不对中故障检测方法流程示意图；图2为本申请实施例提供的种旋转机械轴系不对中故障检测系统框图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转机械轴系不对中故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取设备运行实时数据，所述设备运行实时数据由在线监测系统采集并传输至云服务器，所述设备运行数据包括每个时刻的转速、振动信息和键相信号；/n根据设备在每个时刻的转速筛选设定数量的设备运行有效数据；/n根据设备运行有效数据中的P个振动传感器通道的二倍频幅值和设备联锁值筛选满足设定幅值条件的设备运行有效数据；P为大于一的整数；/n根据设备运行有效数据的P个振动传感器通道的二倍频幅值和转速计算P个传感器的相关系数；/n若P个传感器的相关系数满足设定条件，则判定设备存在轴系不对中故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种旋转机械轴系不对中故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取设备运行实时数据，所述设备运行实时数据由在线监测系统采集并传输至云服务器，所述设备运行数据包括每个时刻的转速、振动信息和键相信号；
根据设备在每个时刻的转速筛选设定数量的设备运行有效数据；
根据设备运行有效数据中的P个振动传感器通道的二倍频幅值和设备联锁值筛选满足设定幅值条件的设备运行有效数据；P为大于一的整数；
根据设备运行有效数据的P个振动传感器通道的二倍频幅值和转速计算P个传感器的相关系数；
若P个传感器的相关系数满足设定条件，则判定设备存在轴系不对中故障。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
按照如下公式计算单台设备轴系不对中故障概率：



其中，EX为满足设定二倍频条件的设备运行有效数据的传感器二倍频幅值之和，RX为满足相关系数设定条件的传感器相关系数之和；若P1大于100%则令P1=100%。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
按照如下公式计算一个机组的两台设备的设备轴系不对中故障概率：



其中，P1和P2分别为一个机组的两台设备各自的轴系不对中故障概率。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据设备运行有效数据的P个振动传感器通道的二倍频幅值和转速计算P个传感器的相关系数，按照如下公式：



其中，n为转速，i为设备运行有效数据中的第i个数据点，E为单一通道二倍频幅值，R为单一通道二倍频幅值与转速的相关系数。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据设备运行有效数据中的P个振动传感器通道的二倍频幅值和设备联锁值筛选满足设定幅值条件的设备运行有效数据，包括：
若设备运行有效数据的P个振动传感器通道的二倍频幅值中存在Q个振动传感器通道的二倍频平均值大于4μm或大于设备联锁值的1/18，则确定为满足设定幅值条件的设备运行有效数据；其中，P的取值为4，Q的取值为3或4。


6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫云庆，商明虎，陈锋，倪锋，
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