[发明专利]设备震源的测量定位系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及设备震动测量和定位系统及方法，具体地说，涉及一种监测设备内部各个部件的振动情况的设备震源的测量定位系统和方法。

背景技术

设备的内部运转情况监测，尤其是各部件的振动情况十分的重要。一般设备，尤其是机械设备的故障往往是由内部某个部件的不正常运转开始的。而部件的不正常运转必然会产生不正常的振动。如何能够有效的监控各个部件的运转情况，及时有效的发现故障先兆，主要面临着如下几个问题：1)设备内部部件太多且尺寸有别，无法在每部件上布置传感器；2)设备在设计时要考虑内部传感器的布置，增加了设计难度；3)在出现了异常振动的情况下，往往需要依赖技术人员的经验才能判定震源部件，主观性很大而且对技术人员的要求很高。如果能够通过某种方法，通过在外部，比如说很容易布置传感器的外壳上布置少量的传感器，就能够准确的监测每个内部部件的情况并能够对异常振动进行准确定位，那么就可以节省大量的人力物力财力，并减少对技术人员经验的依赖性。

发明内容

本发明的目的在于是提供一种设备震源的测量定位系统和方法，以准确的监测每个内部部件的情况并能够对异常振动进行准确定位，实现对设备内部部件的振动检测。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种设备震源测量定位系统，包括信号采集模块，其特征在于，还包括信号分析处理模块，设备振动模型数据库，波形数据库，输出显示模块；

所述信号采集模块同步采集振动信号，传送至所述信号分析处理模块，所述信号分析处理模块对振动信号进行识别分组，计算振动时间差，调用对比振动模型数据及波形数据库信息，计算结果导出到输出显示模块。

一种设备震源测量定位的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)信号采集模块在被测设备上同步采集振动信号；

(2)预先对信号差数据和震源坐标值之间的关系进行建模；

(3)信号分析处理模块通过一个对信号采集模块采集到的振动信号进行识别分组，并分别计算同组信号的时间差，得到各个震源的信号时间差数据和波形数据；

(4)将步骤(3)的信号时间差数据与预设的设备振动模型数据库相对比，确定震源的空间位置以及波形特征数据；

(5)将步骤(3)的波形特征数据与预设的波形数据库对比，判断振动是否正常。

所述信号采集模块为布置在被测设备上的若干振动传感器。所述振动传感器至少四个，同步采集振动信号。

所述信号分析处理模块通过进行信号的相关性分析(信号的相关性分析为信号处理这门学科中一种常用的处理方法)，对采集到的信号进行分解识别。所述的振动模型数据库为振动信号时间差和设备震源坐标的对应数据。所述波形数据库为各种振动波形特征的数据。

本发明的设备震源的测量定位系统结构简单，模块化设计，方便设计操作；所需传感器数量少，布置方便；通过信号分析处理模块实现震源定位并与数据库比较，结果相对客观，减少对经验的依赖性；建立可靠的波形数据库，实现远程或实时设备诊断，并且能够有效的将故障数据存留下来。

附图说明

图1是本发明的模块结构及相互作用关系示意图。

图2是本发明的具体实现流程图。

具体实施方式

下面根据图1和图2，给出本发明一个较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

本发明通过类似全球卫星定位系统的原理来实现，简要介绍如下：。

首先以二维情况为例，在平面上有三个振动传感器1、2、3，三个震源A、B、C。对于位于坐标值为(x_A y_A)的A点来说，其振动到达传感器1、2、3的时间是不同的，存在一个时间差，以传感器1为比较基准，进行信号的相关性分析，可以分析辨识出有3个震源发出的3个信号，并能分辨出同一震源A发出的信号，而且还可以得到震源A传递到传感器1和2的时间差为Δt₁，1和3的时间差为Δt₂，那么对于震源A，存在信号差数据(Δt_1A Δt_2A)；同理，对于震源B、C两点，也存在信号差数据(Δt_1B Δt_2B)，(Δt_1C Δt_2C)，所以，当3个传感器采用非对称布置的时候，对于平面上的任意一点(x y)产生的振动，只有唯一一组信号差数据(Δt₁ Δt₂)与其对应。