[发明专利]一种多手段低成本风机故障监测方法

说明书

本发明公开了一种多手段低成本风机故障监测方法，(1)根据实际应用中风机的常见故障，定义风机故障状态集；(2)结合通用风机故障特征集模板，并利用目标风机已有故障数据优化故障特征集；(3)持续对风机的瞬时电流I、表面温度T、振动L信号进行采集，并分了别计算风机当前电流、温度、振动信号的特征值；(4)将计算得到的风机的电流、温度、振动信号的特征值，与风机故障特征集中各项进行匹配，如果匹配一致，则判定风机当前的故障状态为故障状态集匹配项所代表的故障状态。本发明通过对风机的电流、温度、振动信号进行监测分析，实现对风机故障的及时准确监测，具有成本低、易集成、使用难度小等特点。

技术领域

本发明涉及机械设备控制技术领域，具体涉及一种风机故障监测方法。

背景技术

电机风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。通常所说的风机包括通风机，鼓风机，风力发电机等。风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却，锅炉和工业炉窑的通风和引风；以及污水处理系统中的曝气；自来水处理系统中的反吹清洗等。

目前市场上已经存在部分风机故障监测系统，例如，公开号为CN 103953509A的中国发明专利申请文献公开了一种风机监测方法，包括以下步骤：监测中心比较接收到同一区域的风机的控制器发来的信息，当监测中心收到的信息为部分风机在设定的时间段内发电量0,部分风机在设定的时间段内发电量＝0时，监测中心启动故障鉴定程序；故障监测器根据监测中心发来的监测指令对风机进行监测；监测中心根据故障监测器发来的信息生成显示风机不存在的故障警告信息或显示风机叶片不转刹车的正常信息或显示风机叶片不转但风机未刹车的故障警告信息。

但是目前的监测系统是与特定风机组合生产、销售的，且需要配合专用的电脑软件使用，具有采购成本高、集成使用难度大的特点；同时目前针对电机和风机的故障监测方法，大多局限在采集风机的振动或电流等单个特征量数据分析，然后配合专家平台或复杂的故障诊断模型来进行实现，虽然判断精确度较高，但针对中低端的风机实用性不佳；传统的风机故障诊断主要关注风机的内部故障，例如转子不平衡、转子不对中、喘振、油膜涡动、转子径向摩擦、轴承故障等，专业性较强，对中低风机的工业应用的维护人员来说使用难度大且实用性不强，其重点关注的主要是发生频次较高的外部因素导致的设备故障，避免风机长期运行在非正常状态致使风机严重损坏的事件发生。

现有传统的风机故障诊断方法无法满足此类应用需求，同时对于设备维护人员来说使用难度大且实用性不强，因此大多数常规民用工业系统中的风机故障主要靠人工定期巡检和停车检修的方法来维护，这使得风机使用过程中的不易发现的故障(如：风机进风不畅、风机出风不畅、风机散热不佳)不能被及时发现，致使风机长时间工作在半故障状态直致严重损坏。同时，传统风机故障监测系统和方法，往往要配合复杂的模型算法和专家系统使用，需要配有专门的硬件设备或电脑，使用和维护成本很高，这也是多数中低端风机工业应用项目无法接受的。所以现有的风机故障监测系统和方法的针对性太强，且应用成本高、难度大，无法满足常规民用风机应用系统的使用需求。

发明内容

本发明提供一种风机故障监测方法，通过对风机的电流、温度、振动信号进行监测分析，实现对风机故障的及时准确监测，具有成本低、易集成、使用难度小等特点。

本发明利用传感器技术，通过对风机温度、电流和振动信号的持续采集和分析，快速判定风机的运行状态，有效解决了传统风机应用中，中低端风机故障不易被检测和专有检测装置功能实现成本高等问题，有效降低了相关应用系统的使用和维护成本，同时可以提高应用系统的稳定性。

检测方法步骤如下：

(1)根据实际应用中风机的常见故障，定义风机故障状态集；

(2)根据实际应用需求，定义故障的最小识别周期和一次故障检测周期，并计算重复采样次数，单次采样周期，单次采样点数；