振动监测系统和方法技术方案

提供了振动监测系统和方法。一种振动监测系统包括：测量单元；以及处理电路系统，该处理电路系统耦接至该测量单元和成像单元并且被配置成：从该测量单元获取多个目标中的每个目标的振动数据；从该成像单元获取包括所述多个目标中的每个目标的场景的图像；确定振动监测数据结构；以及将该振动监测数据结构提供至远程设备，以使得在该远程设备处能够显示包括所述多个目标中的每个目标的场景的视觉表示以及所述多个目标中的每个目标的振动数据的表示。示。示。

【技术实现步骤摘要】
振动监测系统和方法


[0001]本专利技术涉及振动监测系统和方法。

技术介绍

[0002]对各种装置(例如管道或各种机器)的振动监测用于获得处理或装置本身的状态的指示。
[0003]对于振动监测，已知使用附接至要监测的目标的加速度计。
[0004]为了克服具有永久安装的加速度计的装置的缺点，在US 2011/0288796中提出了使用一个或更多个基于雷达的位移传感器来从操作机器采集振动信息。根据US 2011/0288796，基于雷达的位移传感器可以被操纵或指向操作机器上的多个感兴趣的区域以从所述多个感兴趣的区域采集振动信息。
[0005]期望提供改进的振动监测，从而特别地使得能够提高振动监测的用户体验。

技术实现思路

[0006]因此，鉴于以上内容，本专利技术的总体目的是提供一种改进的振动监测，特别地使得能够提高振动监测的用户体验。
[0007]因此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种振动监测系统，其用于远程监测多个目标中的每个目标的振动，该振动监测系统包括：测量单元，该测量单元被配置成对所述多个目标中的每个目标的振动进行无接触测量；以及处理电路系统，该处理电路系统耦接至该测量单元和成像单元并且被配置成：从该测量单元获取所述多个目标中的每个目标的振动数据；从该成像单元获取包括所述多个目标中的每个目标的场景的图像；基于所述多个目标中的每个目标的目标位置、所述多个目标中的每个目标的振动数据、该图像以及该场景的坐标系与该图像的坐标系之间的坐标变换来确定振动监测数据结构，该场景的坐标系中，限定了所述多个目标中的每个目标的目标位置；以及将该振动监测数据结构提供至远程设备，以使得在该远程设备处能够显示包括所述多个目标中的每个目标的场景的视觉表示以及所述多个目标中的每个目标的振动数据的表示。
[0008]本专利技术基于以下认识：监测的场景的图像与场景中的目标的振动数据之间的相关性可以用于在远程位置处显示该场景的视觉表示，其中，该视觉表示包括每个目标以及所述每个目标的振动数据的表示。
[0009]因此，用户或操作者可以从远程和安全的位置获得场景的概览以及该场景中的多个目标中的每个目标的振动状态的指示。这提供了对装置状态的改进的监测，这对于安全性以及对于在该装置处进行的任何处理的优化是有益的。
[0010]根据实施方式，振动监测系统可以包括成像单元；该成像单元可以相对于测量单元处于固定的位置布置；并且所述坐标变换可以是预定义的并且被存储在该振动监测系统中包括的存储器中。
[0011]振动监测系统的这种配置可以方便安装，因为在安装之后将不需要进行坐标变
换。此外，例如在振动监测系统的设置期间，用户可以能够看到场景的图像，在该场景中，测量单元能够进行对振动的无接触测量。
[0012]此外，根据各种实施方式，振动监测系统的处理电路系统可以被配置成：从远程设备接收指示用于远程监测场景中的附加目标位置处的附加目标的振动的请求的信号；从测量单元获取该附加目标的振动数据；附加地基于该附加目标的振动数据来确定扩展的振动监测数据结构；以及将该扩展的振动监测数据结构提供至远程设备。因此，可以远程且直观地添加要监测的新目标。
[0013]根据实施方式，可以在用于监测的请求之后检查附加目标和/或其他潜在的附加目标的振动测量的可行性。替选地或组合地，可以对潜在目标进行预审，并且可以向用户显示可以进行可靠的振动监测的可访问目标的视觉指示。
[0014]根据实施方式，测量单元可以有利地包括：收发器，该收发器用于生成、发送和接收电磁信号；天线装置，该天线装置耦接至该收发器以用于向多个目标中的每个目标辐射由该收发器生成的至少一个电磁发射信号，以及用于向该收发器返回由所述至少一个发射信号在所述多个目标中的每个目标处的反射产生的电磁反射信号；以及处理电路系统，其耦接至该收发器并且被配置成基于所述至少一个发射信号与该反射信号之间的定时关系来确定所述多个目标中的每个目标的振动数据。
[0015]为了保存能量，该测量单元可以被配置成向所述多个目标中的每个目标仅辐射至少一个发射信号并且不向所选目标之间的位置辐射。
[0016]根据实施方式，测量单元的收发器可以被配置成：形成多个测量信号，所述多个测量信号中的每个测量信号基于所述至少一个发射信号和由在所述多个目标中的相应目标处的反射产生的反射信号，该测量信号至少指示所述至少一个发射信号与该反射信号之间的相位差；并且该处理电路系统可以被配置成基于所述多个测量信号中的与目标位置对应的测量信号来确定所述多个目标位置中的每个目标位置的振动数据。
[0017]与分析反射信号与发射信号之间的频率差提供的精度(对于典型的频率范围和测量扫描配置，大约为1mm)相比较，分析反射信号与发射信号之间的相位差可以提供明显更高的精度(对于典型的频率范围和测量扫描配置，大约为10μm或更高精度)。
[0018]针对这种测量技术，可以使用CW(连续波)或FMCW(调频连续波)雷达系统。这种雷达系统本身是本领域普通技术人员公知的。
[0019]在使用FMCW技术的常规无接触填充物位确定系统中，通常不使用相位信息，因为针对典型的距离范围，相位信息与距离之间的关系不是明确的。
[0020]本专利技术人现在发现，针对根据本专利技术实施方式的振动监测系统，更精确的相位差测量可以产生明确的测量结果，因为所需的测量范围要小得多。
[0021]根据本专利技术的第二方面，提供了一种远程振动监测的方法，该方法包括下述步骤：从测量单元获取多个目标中的每个目标的振动数据，该测量单元被配置成进行无接触振动测量；从成像单元获取包括所述多个目标中的每个目标的场景的图像；基于所述多个目标中每个目标的目标位置、所述多个目标中的每个目标的振动数据、该图像、以及该场景的坐标系与该图像的坐标系之间的坐标变换来确定振动监测数据结构，在该场景的坐标系中，限定了所述多个目标中的每个目标的目标位置；以及将该振动监测数据结构提供至远程设备，以使得在该远程设备处能够显示包括所述多个目标中的每个目标的场景的视觉表示以
及所述多个目标中的每个目标的振动数据的表示。
[0022]总之，本专利技术因此涉及一种振动监测系统，该振动监测系统包括：测量单元；以及处理电路系统，该处理电路系统耦接至该测量单元和成像单元并且被配置成：从该测量单元获取多个目标中的每个目标的振动数据；从该成像单元获取包括所述多个目标中的每个目标的场景的图像；确定振动监测数据结构；以及将该振动监测数据结构提供至远程设备，以使得在该远程设备处能够显示包括所述多个目标中的每个目标的场景的视觉表示以及所述多个目标中的每个目标的振动数据的表示。
附图说明
[0023]现在将参照附图更详细地描述本专利技术的这些和其他方面，其中：
[0024]图1示意性地示出了根据本专利技术的振动监测系统的示例实施方式；
[0025]图2是图1中的振动监测系统的示例配置的示意性框图；
[0026]图3是示出根据本专利技术的方法的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动监测系统，其用于远程监测多个目标中的每个目标的振动，所述振动监测系统包括：测量单元，所述测量单元被配置成对所述多个目标中的每个目标的振动进行无接触测量；以及处理电路系统，所述处理电路系统耦接至所述测量单元和成像单元，并且被配置成：从所述测量单元获取所述多个目标中的每个目标的振动数据；从所述成像单元获取包括所述多个目标中的每个目标的场景的图像；基于所述多个目标中每个目标的目标位置、所述多个目标中的每个目标的振动数据、所述图像、以及所述场景的坐标系与所述图像的坐标系之间的坐标变换来确定振动监测数据结构，在所述场景的坐标系中，限定了所述多个目标中的每个目标的目标位置；以及将所述振动监测数据结构提供至远程设备，以使得在所述远程设备处能够显示包括所述多个目标中的每个目标的所述场景的视觉表示以及所述多个目标中的每个目标的振动数据的表示。2.根据权利要求1所述的振动监测系统，其中：所述振动监测系统包括所述成像单元；所述成像单元相对于所述测量单元处于固定的位置布置；并且所述坐标变换是预定义的并且存储在所述振动监测系统中包括的存储器中。3.根据权利要求1或2所述的振动监测系统，其中，所述处理电路系统被配置成：从所述远程设备接收指示用于远程监测所述场景中的附加目标位置处的附加目标的振动的请求的信号；从所述测量单元获取所述附加目标的振动数据；附加地基于所述附加目标的振动数据来确定扩展的振动监测数据结构；以及将所述扩展的振动监测数据结构提供至所述远程设备。4.根据权利要求3所述的振动监测系统，其中，处理单元被配置成：鉴于至少一个预定义标准来对所述附加目标的振动数据进行评估，所述至少一个预定义标准涉及与所述多个目标中的至少一个其他目标的振动数据相关的信号强度和/或空间分离；以及在所述附加目标的振动数据不满足所述至少一个预定义标准时，向所述远程设备提供无法进行对所述附加目标的振动的远程监测的指示。5.根据权利要求1或2所述的振动监测系统，其中，处理单元被配置成：从所述测量单元获取多个潜在附加目标中的每个潜在附加目标的振动数据；鉴于至少一个预定义标准来对所述多个潜在附加目标中的每个潜在附加目标的振动数据进行评估，所述至少一个预定义标准涉及与所述多个目标中的至少一个其他目标或者所述多个潜在附加目标中的至少一个其他潜在附加目标的振动数据相关的信号强度和/或空间分离；以及附加地基于对所述多个潜在附加目标中的每个潜在附加目标的振动数据的评估来确定所述振动监测数据结构，以使得在所述远程设备处能够显示对潜在附加目标的选择的可用性的视觉表示。6.根据权利要求1或2所述的振动监测系统，其中，所述测量单元包括：
收发器，所述收发器用于生成、发送和接收电磁信号；天线装置，所述天线装置耦接至所述收发器以用于向所述多个目标中的每个目标辐射由所述收发器生成的至少一个电磁发射信号，以及用于向所述收发器返回由所述至少一个发射信号在所述多个目标中的每个目标处的反射产生的电磁反射信号；以及处理电路系统，其耦接至所述收发器并且被配置成基于所述至少一个发射信号与所述反射信号之间的定时关系来确定所述多个目标中的每个目标的振动数据。7.根据权利要求6所述的振动监测系统，其中，所述测量单元被配置成向所述多个目标中的每个目标仅辐射所述至少一个发射信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：罗斯蒙特储罐雷达股份公司，
类型：发明
国别省市：