[发明专利]设备故障诊断方法及装置

说明书

本发明提供了一种设备故障诊断方法及装置，涉及故障诊断技术领域，该方法包括：获取当前设备的第一振动信号频域序列；计算第一振动信号频域序列与第二振动信号频域序列的相关系数与振动强度系数，第二振动信号频域序列为当前设备在多种不同故障工作状态下的振动信号频域序列；分别提取第一振动信号频域序列与第二振动信号频域序列的特征频率向量，并计算第一振动信号频域序列与各个第二振动信号频域序列的杰卡德系数；根据相关系数、振动强度系数和杰卡德系数计算相似度系数；根据相似度系数判断当前设备的故障类型。本发明简单实用，可实现对设备运行状态的实时在线检测及故障预警，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及故障诊断技术领域，尤其是涉及一种设备故障诊断方法及装置。

背景技术

机械设备广泛应用于电力、石化、冶金、制造、航空以及几乎所的工业部门，是生产过程中的关键设备，但实际应用过程中由于许多无法避免的因素影响，经常会出现各种故障，以致降低或失去其预定的功能，甚至造成严重人员伤亡和巨大的经济损失。因此有效实施对设备的状态监测及故障诊断对保障人民生命财产安全具有重要意义。

目前的设备状态监测技术主要是基于离线的故障检测，由于不同种类的故障在振动信号的表现有所差异，通过对振动信号监测及分析，实现对设备的故障诊断。现有产品能在设备发生故障后有效实现对设备的故障诊断，目前被广泛应用于设备监测的多个领域，但由于是离线检测，只能对故障发生后对故障类型进行诊断，无法有效实现对设备状态的实时在线监测及故障的超前预警。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种设备故障诊断方法及装置，以对设备状态进行实时检测及故障预警。

第一方面，本发明实施例提供了一种设备故障诊断方法，包括：获取当前设备的第一振动信号频域序列；计算第一振动信号频域序列与第二振动信号频域序列的相关系数与振动强度系数，第二振动信号频域序列为当前设备在多种不同故障工作状态下的振动信号频域序列；分别提取第一振动信号频域序列与第二振动信号频域序列的特征频率向量，并计算第一振动信号频域序列与各个第二振动信号频域序列的杰卡德系数；根据相关系数、振动强度系数和杰卡德系数计算相似度系数；根据相似度系数判断当前设备的故障类型。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，包括，计算第一振动信号频域序列与当前设备在正常工作状态下的振动信号频域序列的相关系数；判断相关系数是否超过预设阈值：如果是，确定当前设备存在故障隐患，如果否，确定当前设备正常。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，该方法还包括：建立诊断数据库，诊断数据库包括当前设备在正常工作状态下的振动信号频域序列和第二振动信号频域序列。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，获取当前设备的第一振动信号频域序列的步骤，包括：采集当前设备工作状态下的第一振动信号序列；对第一振动信号序列进行FFT变换，得到第一振动信号频域序列。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，计算第一振动信号频域序列与第二振动信号频域序列的相关系数与振动强度系数的步骤，包括：计算相关系数ρ_xz：其中，X(i)为第二振动信号频域序列，Z(i)为第一振动信号频域序列，分别为序列X(i)与Z(i)的均值，i为数据序列1、2……L任意数据，L为数据序列长度；计算振动强度系数其中，X(i)为第二振动信号频域序列，Z(i)为第一振动信号频域序列，i为数据序列1、2……L任意数据，L为数据序列长度。