[发明专利]一种轴流式风机失速故障监测方法

权利要求书

1.一种轴流式风机失速故障监测方法，其特征在于：包括故障监测系统,故障监测系统包括依次连接的数据采集单元、微处理单元以及数据计算单元，数据采集模块包括安装在轴流式风机上的多个传感器，传感器的输出端与微处理单元中的微处理器相连，微处理器的输出端与数据计算单元相连将传感器数据送入数据计算单元，数据计算单元为主机，对传感器数据进行计算得到轴流式风机的失速故障判断模型，并进行轴流式风机失速故障判断；

还包括如下步骤：

步骤a，利用安装在轴流式风机上的多个传感器分别采集轴流式风机分别在正常运行状态下和失速状态下风机的运行数据，每一组运行数据对应一个状态数据，运行数据和状态数据组成一个数据记录；获得多组数据记录，将数据记录作为计算单元进建立判断模型的训练样本；

步骤b，对每一个运行数据进行等宽分箱，将离散数值型运行数据转换为标称型数据；

步骤c，计算总体数据记录的信息熵；

步骤d，任取一个运行数据，计算该运行数据的不同观测值的信息熵；

步骤e，计算步骤c中选定的运行数据的信息熵；

步骤f，计算步骤c中选定的运行数据的信息增益；

步骤g，重复步骤d～步骤f，计算得到每一个运行数据的信息熵；

步骤h，根据运行数据的信息增益建立失速故障判断模型；

步骤i，进行轴流式风机的失速故障判断。

2.根据权利要求1所述的轴流式风机失速故障监测方法，其特征在于：所述的传感器包括温度传感器、负压传感器、震动传感器以及加速度传感器。

3.根据权利要求2所述的轴流式风机失速故障监测方法，其特征在于：所述的温度传感器固定在安装于风机的集流器上；所述的负压传感器固定于风机的前整流罩上；所述的震动传感器固定于风机的机壳正上方；所述的加速度传感器固定于风机的扩散桶上。

4.根据权利要求1所述的轴流式风机失速故障监测方法，其特征在于：所述的微处理单元中包括模数转换模块，传感器数据的输出端连接模数转换模块的输入端。

5.根据权利要求1所述的轴流式风机失速故障监测方法，其特征在于：步骤b中所述的等宽分箱的流程为：

步骤b-1，定义某一种运行数据的所有观测值为(x₁，x₂，……，x_n)；

步骤b-2，按照从小到大的顺序将该运行数据的观测值排序，则观测值的观测区间为x_d＝(x_max-x_min)；

步骤b-3，将x_d平均分成三等分，将对应等分内的观测值分别标记为x_a，x_b，x_c，得到运行数据的等宽分箱，观测值分别为x_a，x_b，x_c的运行数据的数量分别为S1，S2，S3。

6.根据权利要求5所述的轴流式风机失速故障监测方法，其特征在于：步骤d中所述运行数据的不同观测值的信息熵为：

观测值X_a的信息熵：

观测值X_b的信息熵：

观测值X_c的信息熵：

其中：S11表示观测值为x_a且风机状态为r1的样本数量，S12表示观测值为x_a且风机状态为r2的样本数量；S21表示观测值为x_b且风机状态为r1的样本数量，S22表示观测值为x_b且风机状态为r2的样本数量；S31表示观测值为x_c且风机状态为r1的样本数量，S32表示观测值为x_c且风机状态为r2的样本数量；S1，S2，S3分别为观测值分别为x_a，x_b，x_c的运行数据的数量，r1表示风机运行状态为正常状态，r2表示风机运行状态为失速状态。