一种设备振动实时分析健康诊断系统的制作方法

1.本发明具体公开一种设备振动实时分析健康诊断系统。


背景技术：

2.振动分析诊断技术是通过分析机电旋转型设备各组件在运行状态下振动的频率成分，从而来诊断、预测或预防机电旋转型设备故障，评价设备的健康状况。
3.机电旋转型设备的旋转组件都有各自特定的振动频率（特征频率）。而其特征频率下振动量级则代表该设备的工作情况或工作质量。振动量级的扩大直接表示旋转组件例如轴承或齿轮发生了故障。因此精确检测设备的振动时域信号，进一步处理分析振动故障特征频率成分是设备健康诊断的一种有效手段，其中采用较多的技术手段为离线式振动分析技术和在线式振动检测技术。
4.离线式振动分析技术：离线式振动分析是检测设备采用便携非固定安装的方式设计，采用先采集后分析，再采集再分析的顺序结构来分析诊断设备。
5.离线式振动分析技术不能实时检测或采集设备振动情况，常用于设备状态的巡检。其相对时效性差，不能及时有效的检测设备运行状态。
6.在线式振动检测技术：在现实振动分析技术是检测设备常规安装于设备上，在设备运行过程中实时检测设备振动值。数据常规计算振动的振幅或者振速，当指定检测数据超过一定量级时发出故障信号，用于保护设备。
7.在线式振动检测技术不具备实时频谱分析或长时间时域信号采集存储，在检测设备开机过程或者关机过程这段时间数据时，存在时间长度受数据量限制问题。


技术实现要素：

8.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本技术旨在提供一种设备振动实时分析健康诊断系统，包括振动传感器、数据存储单元、滤波器和iir滤波器，所述振动传感器与数据存储单元之间进行电连接，所述数据存储单元与滤波器之间进行电连接，所述滤波器和iir滤波器之间进行电连接，所述iir滤波器电连接有数据计算设备，所述数据计算设备电连接有数据分析设备，所述数据分析设备电连接有计算机终端，所述计算机终端电连接有数据库。
9.优选的，所述数据存储单元能够对振动传感器采集的连续不间断振动信号数据进行存储。
10.优选的，所述滤波器采用多阶巴特沃斯滤波器，根据设置的采集参数来自动匹配相应滤波挡位，进行抗混叠滤波。
11.优选的，所述iir滤波器可根据设备的实际运行情况选择合适的iir滤波器进行滤波。
12.优选的，所述数据计算设备对iir滤波器预处理后的信号进行幅值域参数的计算，所述幅值域参数包含通频值、平均值、峰值、峰峰值和峭度指标。
13.优选的，所述数据分析设备可对工况异常的设备进行具体分析，且数据分析设备
能够对振动信号的峭度、烈度和峰值进行计算。
14.优选的，所述数据库可通过计算机终端对设备的运行数据及故障数据进行存储。
15.有益效果：1、该设备振动实时分析健康诊断系统，通过对设备的运行状态进行实时持续性监测，通过数据分析设备对设备的振动信号进行任意时段的时域、频域分析，同时能够对设备的运行趋势进行分析，并且通过不同智能学习算法对设备部件的剩余寿命进行预测，最终能够通过信号任意时段的相关特征对设备的运行状态进行诊断，确定设备的故障位置、故障类型，而且对于减少维修费用，缩短维修周期，降低生产成本，提高经济效益和社会效益起很大作用，对维护设备安全运行，避免巨额经济损失和灾难性事故的发生有着重要意义。
16.2、该设备振动实时分析健康诊断系统，通过振动传感器采集连续不间断振动信号数据，通过数据存储单元缓冲足够数据量保证时域波形持续不间断，从而通过数据计算设备进行任意时段fft计算，通过数据分析设备进行任意时段的频谱或趋势分析，做到设备安全运行有据可查有据可依，同时利用计算机终端和数据库可分别为设备安全运行积累大量的运行数据及故障数据。
附图说明
17.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本发明结构的系统框图；图2为本发明结构的工作流程图示意图。
18.图中：1、振动传感器；2、数据存储单元；3、滤波器；4、iir滤波器；5、数据计算设备；6、数据分析设备；7、计算机终端；8、数据库。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
20.本发明实施例中的附图：图中不同种类的剖面线不是按照国标进行标注的，也不对元件的材料进行要求，是对图中元件的剖视图进行区分。
21.请参阅图1-2，一种设备振动实时分析健康诊断系统，包括振动传感器1、数据存储单元2、滤波器3和iir滤波器4，振动传感器1与数据存储单元2之间进行电连接，数据存储单元2与滤波器3之间进行电连接，滤波器3和iir滤波器4之间进行电连接，iir滤波器4电连接有数据计算设备5，数据计算设备5电连接有数据分析设备6，数据分析设备6电连接有计算机终端7，计算机终端7电连接有数据库8。
22.其中，数据存储单元2能够对振动传感器1采集的连续不间断振动信号数据进行存储。
23.其中，滤波器3采用多阶巴特沃斯滤波器，根据设置的采集参数来自动匹配相应滤波挡位，进行抗混叠滤波。
24.其中，iir滤波器4可根据设备的实际运行情况选择合适的iir滤波器4进行滤波，
利用iir滤波器4能够对采集到的振动信号进行预处理，由于采集到的振动信号频段中不可避免的含有噪声，首先对采集到的振动信号进行降噪预处理，降低噪声对信号的干扰，提高信噪比。
25.其中，数据计算设备5对iir滤波器4预处理后的信号进行幅值域参数的计算，以实现设备工况的预警，进而判断设备的运行状态是否正常，幅值域参数包含通频值、平均值、峰值、峰峰值和峭度指标，。
26.其中，数据分析设备6可对工况异常的设备进行具体分析，通过计算设备振动信号的fft频谱、功率谱、包络谱、共振解调谱得到设备的故障特征频率，判断出故障设备的故障位置和故障类型，且数据分析设备6能够对振动信号的峭度、烈度和峰值进行计算，对计算得到的相关参数进行趋势分析，通过计算机终端7进行趋势分析来解析设备理论工作寿命，确认设备的故障严重程度，保证设备安全运行。
27.其中，数据库8可通过计算机终端7对设备的运行数据及故障数据进行存储。
28.系统工作原理，通过振动传感器1进行振动信号采集，通过数据存储单元2对采集的振动信号进行储存，通过滤波器3能够调取数据存储单元2储存的振动信号的同时对振动信号进行抗混叠滤波，通过iir滤波器4能够对采集的振动信号进行降噪预滤波处理，通过数据计算设备5能够对处理的振动信号分别进行时域参数计算，通过数据分析设备6能够进行频域和趋势参数计算，利用计算机终端7能够对设备进行设备故障分析和设备寿命预测，并将设备的运行数据及故障数据存储在数据库8，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
30.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。