供监测机器之用的系统和方法技术方案

本发明专利技术名称是“供监测机器之用的系统和方法”。用于监测机器(155)的系统(100)包括操作上与处理器(122/142)耦合的存储器装置(120/144)。存储器装置存储机器的多个操作测量结果，并且编程有计算机指令，计算机指令指示处理器记录机器的第一多个操作测量结果，执行其全谱分析，并且从其中生成第一全谱数据集。指令还指示处理器将第一全谱数据集传送给存储器装置内存储的模型(165)。指令还指示处理器确定第一全谱数据集与第二全谱数据集之间的差异。第二全谱数据集与第一全谱数据集不同。

【技术实现步骤摘要】
一般来说，本文所公开的主题涉及监测系统，更具体来说，涉及供监测机器的物理状况之用的系统和方法。
技术介绍
许多已知的工业设施包括多个已知的旋转和往复式机器。至少一些这类已知机器包括涡轮机组、泵、电动机、压缩机、柴油机、变速箱和风扇。这类已知工业设施中的至少一些是发电设施，其中包括已知涡轮机组的至少一些，诸如燃气涡轮发动机和蒸汽涡轮发电机。许多已知的机器包括接收监测设备以用于实时数据获取和离线诊断的组件。这类已知组件包括例如可旋转的轴及关联的轴承。另外，这类已知监测设备包括例如接近度探 头、振动传感器和温度传感器。在机器的常规和非常规操作期间，监测设备向监控和数据获取(SCADA)系统和/或数据获取系统(DAS)传送大量实时数据。在这些已知机器中的一些机器操作期间，机器可能遇到偏离正常操作的情况。这些偏离中的一些是不发起任何告警、警告或报警的异常。机器在异常的短暂显示之后可能返回到其正常操作参数。此外，如果检查在异常期间所收集的数据，在检查期间可能完全不会识别出这类异常，并且异常会一直被忽视和使人莫名其妙。这些异常可指示即将发生的更严重地偏离正常操作的情况，包括机器的突然和/或灾难性故障。在机器的这种故障的情况下，先前忽视的异常的指示可在检查贯穿机器的操作寿命所记录的历史数据期间再次被忽略。因此，机器的操作人员可能仍然没意识到可指示可能即将发生或逼近的故障的机器的某些行为和/或状况。此外，这类历史数据检查是费时的、资源密集的，并且因而是昂贵的。在有些已知设施内，操作人员形成了一些已知机器的计算机实现的模型，以便促进故障的识别、通知和诊断。这些已知计算机实现的模型中的一些模型通过基于经验数据的基本原理来生成。备选地，这些已知模型中的一些模型采用有些波形数据的谱分析来生成，以便创建用于诊断机器中的故障的确定性模型。快速傅立叶变换(FFT)用于将所记录波形数据从时域变换到频域。通常，所使用的经变换的波形数据局限于频率数据和幅度数据。此外，备选地，一些已知的计算机实现的模型使用经验过程信息和/或使用仅仅包括所收集波形数据的频率数据和幅度数据的谱分析信息。这类计算机实现的模型可通过建模技术来生成，建模技术包括神经网络、聚类模型和/或支持向量机。这些已知的计算机实现的模型可能不采用足够的谱分析数据和/或经验数据来生成以全面准确地定义机器、关联过程和/或关联故障。此外，将谱数据的实时分析局限于所收集波形的频率和幅度延长了模型的分析时间和/或响应时间，由此使操作人员的响应延迟。此外，有限谱数据的使用增加了对经验数据用于生成模型的依赖性，由此增加模型的复杂度，并且因而增加模型的维护要求。
技术实现思路
在一个方面，提供一种用于监测机器的系统。用于监测机器的系统包括配置成存储被监测机器的多个操作测量结果的至少一个存储器装置。各操作测量结果与时间关联。该系统还包括与至少一个存储器装置耦合的至少一个处理器。至少一个存储器装置包括指示至少一个处理器执行下列步骤的所编程计算机指令记录机器的第一多个操作测量结果，以及执行机器的第一多个操作测量结果的全谱分析并且从其中生成第一全谱数据集。至少一个存储器装置还包括指示至少一个处理器执行下列步骤的所编程计算机指令向至少一个存储器装置内存储的至少一个模型传送第一全谱数据集，并且确定第一全谱数据集与第二全谱数据集之间的偏差。第二全谱数据集与第一全谱数据集不同。在另一方面，提供一种供监测机器之用的方法。该方法包括在机器处于预定操作状况时由计算装置来记录被监测机器的多个第一操作测量结果。该方法还包括由计算装置将多个第一操作测量结果与机器的预定操作状况关联。该方法还包括由计算装置来执行机器的多个第一操作测量结果的全谱分析，并且从其中生成第一全谱数据集。该方法还包括 由计算装置向计算装置内存储的至少一个模型传送第一全谱数据集。该方法还包括由计算装置来确定第一全谱数据集与第二全谱数据集之间的差异，其中第二全谱数据集与第一全谱数据集不同。在又一方面，提供其上包含计算机可执行指令的一个或多个非暂时计算机可读存储介质。计算机可执行指令在由至少一个处理器执行时，使至少一个处理器与至少一个存储器装置进行通信，从而使至少一个存储器装置存储和检索机器的多个第一操作测量结果。各操作测量结果与时间关联，并且机器处于预定操作状况中。另外，计算机可执行指令在由至少一个处理器执行时，使至少一个处理器记录机器的多个第一操作测量结果，将多个第一操作测量结果与机器的预定操作状况关联，执行机器的多个第一操作测量结果的全谱分析并且从其中生成第一全谱数据集，以及向至少一个存储器装置内存储的至少一个模型传送第一全谱数据集。另外，计算机可执行指令在由至少一个处理器执行时，使至少一个处理器确定第一全谱数据集与第二全谱数据集之间的差异。第二全谱数据集与第一全谱数据集不同。附图说明图I是可用于监测和/或控制机器的操作的典型服务器架构的简化框 图2是可用于监测和/或控制机器的操作的用户计算机装置的示范配置的框 图3是可用于监测和/或控制机器的操作的服务器计算机装置的示范配置的框 图4是包括经由网络在通信上耦合的内燃机、内燃机控制器和神经网络的示范内燃机监测系统的框 图5是可实现以监测和评估图3和图4所示同步机器的操作的示范方法的流程图；以及 图6是图5的流程图的延续。具体实施例方式图I是监测系统100的典型服务器架构的简化框图。在示范实施例中，监测系统100促进收集、存储和显示与工业设施(未示出)中的机器(未示出)的操作关联的数据。另外，在示范实施例中，监测系统100包括服务器系统102，服务器系统102在通信上耦合到可包括一个或多个输入装置(图I中未示出)的多个客户端系统104。此外，在示范实施例中，客户端系统104是包括万维网浏览器的计算机，这使客户端系统104能够使用监测系统100内集成的通信网络106来访问服务器系统102。通信网络106的至少一部分形成监测系统100的主干。更具体来说，客户端系统104通过许多可能接口中的至少一个在通信上耦合到服务器系统102，所述接口包括但不限于因特网、局域网(LAN)、广域网(WAN)和/或综合服务数字网(ISDN)、拨号连接、数字用户线(DSL)、电缆调制解调器、网状网络和/或 虚拟专用网络(VPN)中的至少一个。客户端系统104可以是能够访问服务器系统102的任何装置，包括但不限于台式计算机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、智能电话或者其它基于万维网的可连接设备。另外，在示范实施例中，数据库服务器110在通信上耦合到数据库112，数据库112包含与工业设施内的机器关联的各种操作数据，所述数据包括但不限于从轴承X探头和Y探头接收的位置和振动数据以及轴承温度。数据与测量时间关联。在示范实施例中，远离服务器系统102来存储数据库112。在一个备选实施例中，数据库112可以是分散的。在示范实施例中，人能够通过登录到服务器系统102上来经由客户端系统104访问数据库112。本文所示和所述的实施例以及本文没有具体描述但处于本公开的方面的范围之内的实施例构成用于记录、存储、检索和显示与机器关联的操作数据的示范部件。例如，月艮务器系统102、客户端系统104或者添加到其中或其中包含的任何其它类似的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测机器(155)的系统(100)，所述系统包括：至少一个存储器装置(120/144)，所述存储器装置配置成存储被监测机器的多个操作测量结果，其中各操作测量结果与时间关联；以及与所述至少一个存储器装置耦合的至少一个处理器(122/142)，所述至少一个存储器装置包括指示所述至少一个处理器执行下列步骤的所编程计算机指令：记录所述机器的第一多个操作测量结果；执行所述机器的所述第一多个操作测量结果的全谱分析，并且从其中生成第一全谱数据集；将所述第一全谱数据集传送给所述至少一个存储器装置内存储的至少一个模型(165)；以及确定所述第一全谱数据集与第二全谱数据集之间的差异，其中所述第二全谱数据集与所述第一全谱数据集不同。

【技术特征摘要】
2011.07.27 US 13/191,9461.一种用于监测机器(155)的系统(100)，所述系统包括 至少一个存储器装置(120/144)，所述存储器装置配置成存储被监测机器的多个操作测量结果，其中各操作测量结果与时间关联；以及 与所述至少一个存储器装置耦合的至少一个处理器(122/142)，所述至少一个存储器装置包括指示所述至少一个处理器执行下列步骤的所编程计算机指令 记录所述机器的第一多个操作测量结果； 执行所述机器的所述第一多个操作测量结果的全谱分析，并且从其中生成第一全谱数据集； 将所述第一全谱数据集传送给所述至少一个存储器装置内存储的至少一个模型(165);以及 确定所述第一全谱数据集与第二全谱数据集之间的差异，其中所述第二全谱数据集与所述第一全谱数据集不同。2.如权利要求I所述的系统(100)，其中，所述至少一个存储器装置(120/144)还包括指示所述至少一个处理器(122/142)执行下列步骤的所编程计算机指令 记录所述机器(155)的第二多个操作测量结果； 执行所述机器的所述第二多个操作测量结果的全谱分析，并且从其中生成所述第二全谱数据集；以及 将所述第二全谱数据集传送给所述至少一个模型。3.如权利要求I所述的系统(100)，其中，所述至少一个存储器装置(120/144)还包括所编程计算机指令，所述计算机指令指示所述至少一个处理器(122/142)通过计算下列至少一项来执行全谱分析并且生成第一全谱数据集和第二全谱数据集 全谱前向分量幅度； 全谱反向分量幅度； 全谱前向分量频率； 全谱反向分量频率； 全谱前向轨道分量； 全谱反向轨道分量； 至少一个全谱前向次幂；以及 至少一个全谱反向次幂。4.如权利要求I所述的系统(100)，其中，所述至少一个存储器装置(120/144)还包括所编程计算机指令，所述计算机指令指示所述至少一个处理器(122/142)通过计算包括谱分量的变化率、频率漂移和相移中至少一个的波形趋势，来执行全谱分析并且生成第一全谱数据集和第二全谱数据集。5.如权利要求I所述的系统(100)，还包括操作上耦合到至少一个客户端系统(104)的至少一个数据库服务器(110)，其中，所述至少一个数据库服务器和所述至少一个客户端系统中的每个包括所述至少一个存储器装置(144/120)和所述至少一个处理器(142/122)，其中，所述至少一个数据库服务器在操作上耦合到数据库(112)，所述数据库(112)包括包含所述机器(155)的历史操作数据的多个数据记录，所述历史操作数据包括所述第一全谱数据集。6.如权利要求5所述的系统(100)，其中，所述至少一个数据库服务器(110)和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D戴维，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：