[发明专利]一种基于互联网的工业设备安全分析装置

权利要求书

1.一种基于互联网的工业设备安全分析装置，其特征在于，包括：信息采集模块、安全分析模块和异常警报模块；

信息采集模块用于接收工业设备安全监测端传输的工业设备运行监测信息；

其中，所述工业设备运行监测信息包括设备身份信息和状态监测信息，其中状态监测信息包括对工业设备拍摄的视频图像数据、对工业设备关键部位进行检测的振动信号信息和由工业设备记录反馈的运行状态数据；

安全监测端包括工业摄像头，振动传感器和智能记录终端；

工业摄像头用于拍摄工业设备外观的视频图像数据，并将采集到的视频图像数据传输到信息采集模块；

振动传感器设置在工业设备的关键部位上，用于采集工业设备关键部位在运行过程中的振动信号，并将采集到的振动信号传输到信息采集模块；

智能记录终端用于记录工业设备的运行状态数据，并将记录的运行状态数据实时传输到信息采集模块；

安全分析模块用于根据接收到的工业设备运行监测信息进行安全分析，得到安全分析结果；

异常警报模块用于当得到的安全分析结果出现异常时，向管理终端传输相应的异常信息；

其中，全信息分析模块包括视频分析单元、振动信号分析单元、状态数据分析单元和安全分析单元；

视频分析单元用于根据获取的工业设备外观的视频图像数据进行基于图像识别的安全分析，检测工业设备的外部是否存在破损或损坏，得到工业设备外部安全分析结果；

振动信号分析单元用于根据获取的工业设备关键部位的振动信号进行异常状态分析，根据获取的振动信号提取相应的振动特征信息，并根据得到的振动特征信息判断工业设备关键部位是否正常运行，得到工业设备关键部位安全分析结果；

状态数据分析单元用于根据获取的工业设备的运行状态数据进行直接的指标判断，判断运行状态数据是否符合相应的标准范围内，得到工业设备运行安全分析结果；

安全分析单元用于根据得到的工业设备外部安全分析结果、工业设备关键部位安全分析结果和工业设备运行安全分析结果综合得到对应工业设备的综合安全分析结果；

其中，振动信号分析单元根据获取的工业设备关键部位的振动信号进行异常状态分析，包括：

获取由振动传感器采集的振动信号，根据获取的振动信号进行预处理，得到预处理后的振动信号，具体包括：

针对获取的振动信号进行经验模态分解，得到振动信号的N尺度IMF分量和余量；

针对得到的IMF分量，将IMF分量划分为高频部分和低频部分，将1,2,…,i尺度的IMF分量标记为高频IMF分量，将第i+1,…N尺度的IMF分量标记为低频IMF分量；

针对得到的各高频IMF分量，分别进行滤波处理，包括：

针对得到的高频IMF分量进行小波变换，得到IMF分量的高频小波系数和低频小波系数，针对得到的高频小波系数进行滤波处理，其中采用的滤波函数为：

式中，w^′(k)表示滤波处理后的第k个高频小波系数，w(k)表示第k个高频小波系数，med(w)表示各个高频小波系数的中位数，β表示设定的滤波因子，β∈[2.4,10]；

根据得到的滤波处理后的高频小波系数和低频小波系数进行重构，得到滤波处理后的IMF分量；

根据分别进行滤波处理后得到的高频IMF分量和各低频IMF分量以及余量进行重构，得到预处理后的振动信号；

针对预处理后的振动信号进行特征提取处理，获取振动信号的故障特征参数；

基于得到的振动信号的故障特征参数与对应的关键部位的标准振动信号特征参数进行比对，得到关键部位的安全分析结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的工业设备安全分析装置，其特征在于，信息采集模块通过无线网络的方式与安全监测端连接，其中安全监测端与工业设备对应设置；安全监测端用于采集工业设备的状态监测信息，并将采集到的状态监测信息实时传输到信息采集模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于互联网的工业设备安全分析装置，其特征在于，异常警报模块用于根据综合安全分析结果进行判断，当综合安全分析结果出现异常时，生成相应的警报信息并发送到与工业设备对应的管理终端。