[发明专利]一种基于气压脉动信号风机故障监测系统

说明书

本发明涉及风机故障监测的技术领域，尤其涉及一种基于气压脉动信号风机故障监测系统。整个系统由高频脉动传感器、高频测量模块和分析模块三部分组成；所述高频脉动传感器设置于风机处，用于测量高频气压脉动信号；所述高频测量模块通过高频气压采集，实现模拟信号与数字信号的转换；所述分析模块接收所述高频测量模块的信号后，对风机进行故障预警和诊断。本发明的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种基于气压脉动信号风机故障监测系统，达到了当风机出现气流故障时候，可以及时的反应出故障信息，并对设备的状态进行监测的效果。

技术领域

本发明涉及风机故障监测的技术领域，尤其涉及一种基于气压脉动信号风机故障监测系统。

背景技术

当前情况下，因实际运行情况复杂，大型风机的实际工作点经常偏离实际工况，难以建立精确的解析模型，对风机的故障诊断难以有实际上的帮助。基于信号的方法主要集中在风机的振动特征，当风机出现气流脉动异常时，并不能及时的反应出故障特征，容易导致风机偏离正常工作点，引起失速，进而引起进一步的故障。

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期设计一种基于气压脉动信号风机故障监测系统，达到了当风机出现气流故障时候，可以及时的反应出故障信息，并对设备的状态进行监测的效果。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种基于气压脉动信号风机故障监测系统，达到了当风机出现气流故障时候，可以及时的反应出故障信息，并对设备的状态进行监测的效果。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是一种基于气压脉动信号风机故障监测系统，包括一种基于气压脉动信号风机故障监测系统，其特征在于，整个系统由高频脉动传感器、高频测量模块和分析模块三部分组成；所述高频脉动传感器设置于风机处，用于测量高频气压脉动信号；所述高频测量模块通过高频气压采集，实现模拟信号与数字信号的转换；所述分析模块接收所述高频测量模块的信号后，对风机进行故障预警和诊断；其系统运行的整体流程为：S1：从气流高频脉动信号中获取风机的实时气流脉动波形数据；S2：判断实时信号是否为故障信号；S3：经过步骤S2的判断后，若实时波形不满足预设的故障指标，则视为正常，退出后续的监测；S4：经过步骤S2的判断后，若实时信号满足预设的故障指标，则开始进行标准频谱特征匹配；S5：在进行验证前，需要对数据进行处理，将实时数据转化为频谱数据；S6：在进行特征频谱匹配前，对频率进行归一化处理，以叶片通过频率作为基准频率，作为对比验证的基础；S7：在步骤S6的基础上进行特征匹配；S8：判断步骤S7所计算的相关系数是否均大于预设阀值；S9：经过步骤S8的判断，若判断结果为“是”，则认为该实时波形为标准信号，频谱特征符合正常运行特征，属于正常的气流波动情况；S10：经过步骤S8的判断，若判断结果为“否”，则认为风机出现气流脉动，属于异常工况，并提示预警。

进一步地，S2：判断实时信号是否为故障信号的具体方法为：计算实时波形数据的峰峰值、平均值和均方根值，当各指标均大于等于各自预设阀值后，则认为该实时波形属于故障波形；其中峰值、平均值和均方根值的计算方法分别为：

峰值：

平均值：

均方根值：

其中，x_i表示实时波形上的点，n表示数据点数量。

进一步地，S5：在进行验证前，对数据进行处理，将实时数据转化为频谱数据的变换方法为傅里叶变换，傅里叶变换方法如下：

其中{x_n}为时域波形，X(ω)为变换后的频谱数据。