[发明专利]一种旋转设备振动监测保护装置通道异常的检测方法

说明书

本发明公开了一种旋转设备振动监测保护装置通道异常的检测方法，其步骤是：振动监测保护装置依据各通道对应测点的位置和旋转设备特性，获得各通道的相关系数，根据工程经验设定其权值；振动监测保护装置实时监测各通道的振动数据，并检查其变化趋势是否符合通道相关性约束；某个通道振动信号异常增大会减小，其相关的其他通道振动信号无任何变化，连续多次，则可判定该通道异常，包括传感器的异常和装置采样通道的异常。本发明仅通过对振动测点相关性的分析和实时检测，对单一通道异常变化是否满足相关性约束进行判断，完善了旋转设备振动监测保护装置的自检，提升了装置的可靠性。

技术领域

本发明涉及旋转设备状态监测诊断领域，更具体地涉及旋转设备振动监测保护装置振动信号的通道自检方法。

背景技术

旋转设备，如各种电动机，发电机，在电力、冶金、采矿、交通等领域得到大量使用，是企业生产的关键设备。随着对设备安全运行的要求逐步提高，旋转设备状态监测也越来越受到用户重视。

旋转设备状态监测的关键内容是振动监测及保护。产生机械振动的原因很多，除了旋转设备产品缺陷，安装缺陷，运维不当等原因外，负荷异常(与生产线的生产过程有关)也可能产生较大振动。振动是一个多因素，多维度的合成作用的效果。

振动监测保护装置需准确可靠的反映各测点的振动情况，作用于跳闸时其可靠性取决于通道的可靠性。目前国内外有不少产品，有的产品功能简单，经常出现误判；有的产品较完善，但是对于振动信号的通道异常，缺乏完善可靠的自检手段，不可靠；有部分工程采取通过对同一测点传感器信号的冗余配置和互相校验来实现，成本较高。一旦通道异常(传感器异常或监测保护装置采样通道异常)，装置无法将其与真正的故障信号加以区分，需要停机进行检测，费时费力；如果不能及时识别通道异常，还会造成振动监测保护装置的不正确动作。

为此，本发明提出一种基于相关性的旋转设备振动监测保护装置通道异常的检测方法。依据各通道对应测点的位置和旋转设备特性，获得各通道的相关系数，并根据工程经验设定其权重系数；振动监测保护装置实时监测各通道的振动数据，并检查其变化趋势是否符合通道相关性约束；某个通道振动信号异常增大或减小，其相关的其他通道振动信号无任何变化，连续多次，则可判定该通道异常，提示运行人员进行相关处理。

发明内容

本发明的目的是：提供一种旋转设备振动监测保护装置通道异常的检测方法，可以灵敏准确的识别振动监测保护装置的通道异常，提高振动保护的可靠性。

本发明采取的技术方案是：依据各通道对应测点的位置和旋转设备特性，获得各通道的相关系数，并根据工程经验设定其权重系数；振动监测保护装置实时监测各通道的振动数据，并检查其变化趋势是否符合通道相关性约束；某个通道振动信号异常增大会减小，其相关的其他通道振动信号无任何变化，连续多次，则可判定该通道异常，提示运行人员进行相关处理。

设定各通道相关权值系数的具体步骤为：振动监测保护装置测量振动信号，采用下面的公式计算相关联的测点X和测点Yk之间的相关系数。

β_k＝f(ρ_XYk)＝α_k×ρ_XYk (2)

公式(1)中，X_i为测点X在一段时间内不同工况下的信号值，为X测点信号在此期间的平均值，Yk_i为测点Yk在同期不同工况下的信号值，为Yk测点信号在此期间的平均值，i为信号采样序列值，从1到N变化；Cov(X,Yk)为两者之间的协方差，和分别为两者的方差，ρ_XYk是测点X与测点Yk的相关系数；k为测点序号，从1到M变化。