[发明专利]一种气体压缩机的状态分析监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机电设备监控分析领域，特别提供一种气体压缩机的状态分析监测系统及方法。

背景技术

气体压缩机在涉及到气体介质需要增压的化工生产过程中起着重要作用。对压缩机进行工作状态监测有助于提前发现潜在故障、预测寿命，从而尽早采取措施，减少或避免生产损失。

目前，在气体压缩机系统的安全、可靠度、可用度和经济效益方面大多使用的监控系统是工控机，应用的监控系统大多仅起到系统部分状态信息的显示及一定的警报作用，很少采用可靠性分析技术。部分监测系统即使采用系统可靠性分析技术也未能充分利用状态监测信号，导致不能很好地监测设备、不能及时分析其运行状态及预测其使用寿命。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种气体压缩机的状态分析监测系统及方法，通过对气体压缩机的信号进行分析和处理，并利用可靠性技术提高系统的安全性、可靠性和经济效益。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种气体压缩机的状态分析监测系统，包括气体压力传感器(1)、温度传感器(2)、信号调理器(3)、机油压力传感器(4)、振动传感器(5)、测振仪(6)、数据采集卡(7)、显示器(8)、计算机(9)；

所述气体压力传感器(1)、述温度传感器(2)以及机油压力传感器(4)分别与所述信号调理器(3)连接；所述振动传感器(5)与所述测振仪(6)连接，所述测振仪(6)以及信号调理器(3)分别与所述数据采集卡(7)连接；所述数据采集卡(7)与所述计算机(9)连接，所述计算机(9)与所述显示器(8)连接。

本发明中，所述信号调理器(3)用于将气体压力传感器(1)、温度传感器(2)以及机油压力传感器(4)传来的信号进行放大，并传输给数据采集卡(7)。

本发明中，所述数据采集卡(7)基于PXI(PCI extensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展)总线技术，用于将采集的信号转化为电信号，传输给计算机。

本发明中，所述测振仪(6)用于将振动信号进行放大处理，并传输给数据采集卡(7)。

本发明中，所述计算机(9)安装有LabVIEW平台软件。

本发明还公开了一种气体压缩机的状态分析监测方法，将气体压力信号、温度信号、机油压力信号、振动信号输入计算机，并按照如下步骤对以上信号进行处理：

步骤(1)将气体压力信号、温度信号、机油压力信号、振动信号与预先设定的安全值的上限和下限进行比较，如超出上限或者下限则报警，同时启动故障诊断模块；

步骤(2)通过查询故障诊断模块中的气体压缩机状态参数异常和故障对应表，从而确定对应异常部件种类；

气体压缩机状态参数异常和故障对应表

步骤(3)查询异常部件种类中各种部件在数据库中的历史维修记录，所述历史维修记录包括异常部件发生故障时间减去其安装后开始使用时间，记L为该类异常部件寿命值，则有L＝S-F，其中S代表部件开始使用时间，F代表异常部件设定使用终点时间；

步骤(4)计算状态参数异常对应的不同部件的寿命值；注意，步骤(3)中的寿命表示某一类部件的实际寿命记录值(如该类部件故障次数为n，则有n个寿命值)，而本步骤中寿命值则是根据步骤(3)寿命值首先确立该部件老化规律，然后依据该规律通过计算机模拟该部件寿命值。

步骤(5)，由寿命值最小的部件到寿命值最大的部件为顺序进行检查，直到找到故障部件，完成状态分析监测。

本发明方法步骤(4)中异常部件寿命值的计算方法包括如下步骤：

步骤(41)排序，将步骤(3)某一个异常部件的故障次数n个寿命值进行由小到大顺序进行排序；

步骤(42)参数估计，计算故障次数n个寿命值服从以下函数的参数估计值：

浴盆曲线，浴盆曲线概率密度函数为f(t)＝β/α^βexp(t/α)^βexp[1-exp(t/α)^β]的参数α和β的估计值，其中，t表示部件寿命变量，值为L，参数α代表位置、参数β代表形状；

威布尔分布，威布尔分布概率密度函数为f(t)＝αβt^β-1 exp(-αt^β)，其中，变量t表示工作寿命，参数α代表位置、参数代表形状；