[发明专利]一种旋转机械速度监测方法、装置、系统及存储介质

说明书

本公开涉及一种旋转机械速度监测方法、装置、系统及存储介质，包括以下步骤，采集旋转机械的振动信号，得到原始信号并进行分段；计算各分段信号的时域特征并判断其相关程度，抛弃敏感性差的时域特征，保留敏感程度高的时域特征；将敏感程度高的时域特征用图论的方法进行融合，将同一分段所提取的不同时域特征作为图的节点，完成图建模，利用中值图来描述正常的机器状态，以模拟动态及其行为；通过相邻图模型边缘权重值差异度度量得到异常得分，使用基于3σ准则的假设检验，得到异常得分的最终检测结果。

技术领域

本公开属于旋转机械监测技术领域，具体涉及一种旋转机械速度监测方法、装置、系统及存储介质。

背景技术：

旋转机械在现代工业生产中得到了广泛应用，旋转机械运行速度稳定与否对机械设备的正常运行具有重要意义。转速的异常波动会使设备产生异常的振动和应力，进而发展成为故障，造成设备损坏，甚至发生灾难性事故。因此，旋转机械的运行速度监测对于机械设备运行状态和健康状况以及降低故障率、保证可靠性具有重要意义。

发明人了解到，速度变化监测的实质是特征提取与状态识别。目前，大多数智能诊断方法采用频域或时频域特征并进行数学建模的方法。虽然判断精度有很大提升，但也大大增加了算法的复杂程度，实时性无法保证。

时域特征分析作为一种经典的信号处理方法，以其简单、实用及实时性强的特点，一直作为状态监测及故障诊断的简单且有效的方法在使用。信号的时域统计分析作为最早使用且最为简洁实用的方法，更为广大工程技术人员所掌握并使用。

但考虑到真实的工业情况，以振动信号为例，包括背景噪声或其他干扰等，所实际收集的信号是非常复杂的。这将导致时域统计中的非平稳性和不确定性，直接应用时域统计特征准确率低，容易产生误判，极大地限制了它在速度变化检测方面的应用。

发明内容：

本公开提出了一种旋转机械速度监测方法、装置、系统及存储介质，将监测得到的振动信号进行分析处理，实现旋转机械速度变化检测，此方法包含以下三个步骤：时域特征提取，图建模，异常决策。

为实现上述目的，本公开采用下述技术方案：本公开的第一方面提供一种旋转机械速度监测方法，包括以下步骤：

步骤1，采集旋转机械的振动信号，得到原始信号并进行分段；

步骤2，计算各分段信号的时域特征并判断其相关程度，抛弃敏感性差的时域特征，保留敏感程度高的时域特征；

步骤3，将敏感程度高的时域特征用图论的方法进行融合，将同一分段所提取的不同时域特征作为图的节点，完成图建模，利用中值图来描述正常的机器状态，以模拟动态及其行为；

步骤4，通过相邻图模型边缘权重值差异度度量得到异常得分，使用基于3σ准则的假设检验，得到异常得分的最终检测结果。

本公开的第二方面提供一种旋转机械速度监测装置，包括：

采集模块，用于采集旋转机械的原始振动信号并进行分段；

提取模块，用于提取每一段分信号中敏感性高的时域特征；

图建模模块，用于将同一分段信号中的不同时域特征两两连接，以完成图建模；

异常决策模块，用于将相邻图模型边缘权重值差异度度量并得到异常得分，使用基于3σ准则的假设检验，得到异常得分的最终检测结果。

本公开的第三方面提供一种旋转机械速度监测系统，包括：

传感器，用于采集旋转机械的原始振动信号；

存储器，用于接收并储存原始振动信号；

处理器，用于执行所述的旋转机械速度监测方法。