[发明专利]一种变转速旋转设备振动特征值的采集方法

权利要求书

1.一种变转速旋转设备振动特征值的采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将传感器布置到设备的相应采集点并接入智能数据采集网关，所述传感器包括转速传感器和加速度传感器；

S2、在FPGA中同时进行加速度信号和转速信号的实时数据采集，采样频率由提前预设值确定；

S3、在FPGA中对转速信号进行计算，获取实时的转速值并写入Arm可以访问的内存；

S4、在Arm中调用内存中的本地模型、预设的采样频率值以及获取的转速值，将采样频率值、转速值和本地模型的数据进行对比，进而获取IIR滤波器的最优滤波系数，并将该系数反馈给FPGA中的IIR滤波器；

S5、在FPGA中按照步骤S4中反馈的最优滤波系数对IIR滤波器进行设置，对获取的实时加速度信号进行IIR滤波，对滤波后的数据提取特征值并写入Arm可以访问的内存；

S6、在Arm中调用内存中的特征值进行进一步的计算整合，将整合后的最终特征值上传服务器；

S7、回到步骤S2，并依次执行步骤S2～S6，循环往复，直到获取停止信号，采集结束。

2.如权利要求1所述的一种变转速旋转设备振动特征值的采集方法，其特征在于，步骤S5中提取的特征值包括电压平均值x_av、去直流分量电压最大值UMax、去直流分量电压最小值UMin、电压有效值URms、频域积分峰值UFPk和频域积分有效值UFRms，其具体计算公式如下：

UMax＝|max(x_i-x_av)|

UMin＝|min(x_i-x_av)|

其中，x_i为采集数据,N为在一定时间段内采集的数据量，UFx_i为原始数据经过FFT后的频域数据值，UFMax为UFx_i的最大值，UFMin为UFx_i的最小值，UFx_av为UFx_i的平均值。

3.如权利要求2所述的一种变转速旋转设备振动特征值的采集方法，其特征在于，步骤S6中的计算整合包括如下两个步骤：

S61、根据具体传感器的输入输出关系进行工程单位转换，将去直流分量电压最大值UMax、去直流分量电压最小值UMin、电压有效值URms、频域积分峰值UFPk和频域积分有效值UFRms分别转换为具有明确物理单位的特征值去直流分量加速度最大值AccMax、去直流分量加速度最大值AccMin、加速度有效值AccRms、速度峰值VelPk、速度有效值VelRms；

S62、对上述具有明确物理单位的特征值进行计算，进一步得到新的特征值加速度峰峰值AccPkPk、加速度峰值AccPk、加速度衍生峰值AccDePk、峰值因子PkFactor，其具体计算公式如下：

AccPkPk＝AccMax-AccMin

AccPk＝AccPkPk/2

AccDePk＝1.414×AccRms

将去直流分量加速度最大值AccMax、去直流分量加速度最大值AccMin、加速度有效值AccRms、速度峰值VelPk、速度有效值VelRms、加速度峰峰值AccPkPk、加速度峰值AccPk、加速度衍生峰值AccDePk和峰值因子PkFactor打包作为最终的特征值上传服务器。

4.如权利要求3所述的一种变转速旋转设备振动特征值的采集方法，其特征在于，所述IIR滤波器为四阶。

5.如权利要求4所述的一种变转速旋转设备振动特征值的采集方法，其特征在于，所述N为在1秒内采集的数据量。