【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化测振，特别涉及一种自动化监测设备的数字化分析方法及系统。
技术介绍
1、自动化测振系统的应用涉及到建筑、交通、能源、机械制造等领域。系统可提高设备的可靠性和安全性，保障生产效率和产品质量。自动化测振系统可以实时监测机器设备，建筑结构的振动加速度、振动频率和位置等参数，通过数据分析来预测和预防设备故障与建筑结构安全。
2、在振动设备中，会因为多种因素，如不平衡、对中度不高、低频共振、摩擦增加等发生异常机械振动，进而导致振动系统出现各种故障。因此，对振动设备进行振动监测，获得振动设备的振动状态是否异常振动，成为振动设备工作过程中的重要部分。尽管在工程施工过程中会有各级管理、监理人员实施旁站施工和检测，但最终也只限于一定频率的抽检。实际施工中，不同设备不同部位的状态是不同的，仅以一定频率的检测是无法全面获得各种质量信息及其变化趋势，而这些信息及其变化趋势恰恰是确保施工质量的重要参数。
3、国内的自动化测振系统在各个领域中已经开始逐步发展和应用，但其应用还处于起步阶段，在传感器技术、数据处理、无线通信等方面需要进一步提升，以提高系统的准确性和可靠性。传统的自动化测振系统在采集到振动信号后，通常需要经过复杂的数据处理和分析过程才能得到有用的信息，而且通常只能提供振动数据的采集和基本的特征计算，缺乏智能分析和预警功能，系统无法自动检测和预测设备故障，需要人工进行分析和判断。如果在工业生产过程中对设备的状态能够有一个较好的故障监测和诊断方法，那么将能够减少某种程度上的损失，同时能保障设备生产中的安全
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种自动化监测设备的数字化分析方法及系统，能够实现对设备的实时振动状态监测，掌握被监测设备当前的运行状况，能够在发生振动超标等情况时及时将设备停运，协助在振动异常变化时分析原因、采取预防措施阻止故障的升级。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种自动化监测设备的数字化分析方法及系统，其中，包括：
3、对待测振动设备的振动状态特征信号参数进行采集；
4、对采集到的所述振动状态特征信号参数进行滤波处理，得到有效信号；
5、对所述有效信号进行特征值计算，得到振动设备的特征指标；
6、根据所述特征指标判断待测振动设备的振动状态，并进行实时报警。
7、结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述振动状态特征信号参数包括加速度电信号和转速电信号。
8、结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，对待测振动设备的振动状态特征信号参数进行采集包括：
9、在待测振动设备上布置加速度传感器，采集加速度电信号；
10、在待测振动设备上布置旋转速度传感器，采集转速电信号。
11、具体的，在待测振动设备上布置加速度传感器，采集振动加速度电荷，然后将所述振动加速度电荷进行放大和处理，得到加速度电信号。
12、采用电荷放大器，将采集到的振动加速度电荷转换成低阻抗的电压信号，在后续传输中相对不易收到干扰，更容易被获取到，并有助于减小信号传输过程中的能量损耗。
13、结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，对采集到的所述振动状态特征信号参数进行滤波处理，得到有效信号包括：
14、将所述振动状态特征信号参数经前置滤波器进行预处理，确定所述振动状态特征信号参数的采样频率，滤除高于所述采样频率的一半的成分，得到预处理信号；
15、所述前置滤波器采用抗混叠滤波器，防止adc采样量化产生混叠干扰。
16、将所述预处理信号送入adc模数转换器，将所述预处理信号进行转换，得到振动数字量；
17、将所述振动数字量送入原始数据滤波器，滤除高于35hz的频率成分，得到振动状态信号；
18、用于去除高于35hz的高频噪声、干扰或无关信号，保留主要的振动信号特征。
19、将所述振动状态信号送入选择性滤波器，将所述振动状态信号分离成滤波范围分别在0.1-1hz、0.7-10hz和15-35hz的信号，得到有效信号。
20、结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，将所述振动状态信号送入选择性滤波器，将所述振动状态信号分离成滤波范围分别在0.1-1hz、0.7-10hz和15-35hz的信号，得到有效信号包括：
21、将所述振动状态信号分为三路，并行处理；
22、第一路经过第一巴特沃斯高频滤波器，滤除低于0.1hz的频率成分，再经过第一巴特沃斯低频滤波器，滤除高于1hz的频率成分，得到滤波范围在0.1-1hz的有效信号；
23、第二路经过第二巴特沃斯高频滤波器，滤除低于15hz的频率成分，再经过第二巴特沃斯低频滤波器，滤除高于35hz的频率成分，得到滤波范围在15-35hz的有效信号；
24、第三路经过椭圆高通滤波器，滤除低于0.7hz的频率成分，再经过椭圆低通滤波器，滤除高于10hz的频率成分，得到滤波范围在0.7-10hz的有效信号。
25、其中，通过并行处理，提高了信号处理效率。选择合适的过滤范围，精确调整需要提取的频段信息，更好地提取信号各频段特征，比全频段模糊的效果明显。不同频段对应设备不同部位或运行状态，多路过滤，便于针对性分析单独部分。
26、结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，对所述有效信号进行特征值计算，得到振动设备的特征指标包括：
27、从所述有效信号中选择振动周期的整数倍，作为一个时间窗口；
28、在所述时间窗口内找到所述有效信号的振动幅值的峰值p＝max(|s(t)|)，其中s(t)为有效信号；
29、计算所述时间窗口内所述有效信号的振动幅值的平均值μ＝(1/n)*∑s(t)，其中n为所述时间窗口内的采样点数；
30、计算所述时间窗口内所述有效信号的振动幅值的标准差
31、结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，根据所述特征指标判断待测振动设备的振动状态，并进行实时报警包括：
32、分别为峰值、平均值和标准差设置第一阈值和第二阈值；
33、所述第一阈值为警告阈值，所述第二阈值为危险阈值；
34、每个所述第二阈值均高于对应的所述第一阈值；
35、当峰值、平均值或标准差高于对应的所述第一阈值时，发出警告报警；
36、当峰值、平均值或标准差高于对应的所述第二阈值时，发出危险报警。
37、结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，根据所述特征指标判断待测振动设备的振动状态，并进行实时报警还包括：
38、设置报警时间，当连续超过对应的阈值达本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，所述振动状态特征信号参数包括加速度电信号和转速电信号。
3.根据权利要求2所述的自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，对待测振动设备的振动状态特征信号参数进行采集包括：
4.根据权利要求1所述的自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，对采集到的所述振动状态特征信号参数进行滤波处理，得到有效信号包括：
5.根据权利要求4所述的自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，将所述振动状态信号送入选择性滤波器，将所述振动状态信号分离成滤波范围分别在0.1-1Hz、0.7-10Hz和15-35Hz的信号，得到有效信号包括：
6.根据权利要求1所述的自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，对所述有效信号进行特征值计算，得到振动设备的特征指标包括：
7.根据权利要求6所述的自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，根据所述特征指标判断待测振动设备的振动状态，并进行实时报警包括：p>
8.根据权利要求7所述的自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，根据所述特征指标判断待测振动设备的振动状态，并进行实时报警还包括：
9.一种自动化监测设备的数字化分析系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的自动化监测设备的数字化分析系统，其特征在于，所述滤波器模块包括：
...【技术特征摘要】
1.一种自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，所述振动状态特征信号参数包括加速度电信号和转速电信号。
3.根据权利要求2所述的自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，对待测振动设备的振动状态特征信号参数进行采集包括：
4.根据权利要求1所述的自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，对采集到的所述振动状态特征信号参数进行滤波处理，得到有效信号包括：
5.根据权利要求4所述的自动化监测设备的数字化分析方法，其特征在于，将所述振动状态信号送入选择性滤波器，将所述振动状态信号分离成滤波范围分别在0.1-1hz、0.7-10...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹤，高山，康秋静，张淮，蒋梦，高玉亮，丁海有，黄玉君，曹钰，
申请(专利权)人：北京大成国测科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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