CN109085375B - 一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法及装置，涉及旋转机械技术领域。方法包括：获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；将键相信号各电压值按从小至大或从大致小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；进行转速计算，得到一转速序列，并判断是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，返回之前确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点的步骤，直至不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失。

Description

一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法及装置

技术领域

本发明涉及旋转机械技术领域，尤其涉及一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法及装置。

背景技术

旋转机械是指主要依靠旋转动作完成特定功能的机械，例如典型的旋转机械有汽轮机、燃气轮机、离心式和轴流式压缩机、风机、泵、水轮机、发电机以及航空发动机等。在旋转机械运转过程中，会产生不可避免的振动，若振动过大，则会造成较大的危害，使设备工作性能降低或发生故障而停止工作。此外，旋转机械的振动还会使某些零部件因受附加载荷而加速磨损、疲劳、破裂等而影响寿命或造成设备事故。

目前，在造成旋转机械振动的异常状态的各种原因中，转动部件不平衡所占的比重是最大的，一般情况下约占30％，而在高速旋转机械中转动部件不平衡所占的比重更大。因此，非常有必要对旋转机械的转动部件进行动平衡检查，若存在动不平衡现象，则对转动部件进行动平衡配重来减小机组的振动，使其达到机组能安全稳定运行的水平。而动平衡配重中最为关键的就是确定不平衡质量的方位(或相位)，前提是必须获得键相脉冲准确的对应时刻点。此外，现有技术中也常利用键相脉冲信号来测量或监测旋转机械的转速，因此这也要求得到准确的键相脉冲对应的时刻点。

可见，如何对旋转机械的键相脉冲信号进行监测，以得到其对应的时刻点成为了一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法及装置，以实现一种准确监测旋转机械的键相脉冲信号，并精确确定其对应的时刻点的技术方案。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法，包括：

步骤1、获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值；

步骤2、将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；

步骤3、根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；

步骤4、根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列；

步骤5、根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；

步骤6、在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，并返回执行步骤3；

步骤7、在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合。

具体的，所述将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压，包括：

将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组；

从数组中数值的较小端向较大端选取一预设百分比位置对应的元素数值作为阈值电压。

具体的，根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点，包括：

获取一采样时间点i对应的键相信号电压值x(i)，以及其前一采样时间点i-1对应的键相信号电压值x(i-1)和其后一采样时间点i+1对应的键相信号电压值x(i+1)；

在x(i)大于x(i-1)和x(i+1)，且x(i)大于等于所述阈值电压时，将采样时间点i对应的键相信号作为一键相脉冲信号，将采样时间点i作为采样时间点i处的键相脉冲信号对应的时刻点。

具体的，所述根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列，包括：

根据公式：

确定各键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，形成一转速序列；其中，v(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点的转速；t(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点；t(j+1)表示第j+1个键相脉冲信号对应的时刻点；

所述根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失，包括：

在所述转速序列中获取待判断键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，以及与v(j)相邻的键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j-1)和v(j+1)；

在

时，确定键相信号存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；所述a％为预先设置的百分比阈值。

具体的，所述在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，包括：

在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，将阈值电压U乘以b％后作为更新后的阈值电压；其中b％为预先设置的百分比，b小于100。

一种旋转机械的键相脉冲信号监测装置，包括：

时域波形采样信号获取单元，用于获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值；

阈值电压确定单元，用于将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；

键相脉冲信号时刻点确定单元，用于根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；

转速计算单元，用于根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列；

丢失判断单元，用于根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；

阈值电压更新单元，用于在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压；在阈值电压更新单元形成更新后的阈值电压后，返回键相脉冲信号时刻点确定单元；

结果确定单元，用于在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合。

此外，所述阈值电压确定单元，具体用于：

将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组；

从数组中数值的较小端向较大端选取一预设百分比位置对应的元素数值作为阈值电压。

此外，所述键相脉冲信号时刻点确定单元，具体用于：

获取一采样时间点i对应的键相信号电压值x(i)，以及其前一采样时间点i-1对应的键相信号电压值x(i-1)和其后一采样时间点i+1对应的键相信号电压值x(i+1)；

在x(i)大于x(i-1)和x(i+1)，且x(i)大于等于所述阈值电压时，将采样时间点i对应的键相信号作为一键相脉冲信号，将采样时间点i作为采样时间点i处的键相脉冲信号对应的时刻点。

此外，所述转速计算单元，具体用于：

根据公式：

确定各键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，形成一转速序列；其中，v(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点的转速；t(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点；t(j+1)表示第j+1个键相脉冲信号对应的时刻点；

所述丢失判断单元，具体用于：

在所述转速序列中获取待判断键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，以及与v(j)相邻的键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j-1)和v(j+1)；

在

时，确定键相信号存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；所述a％为预先设置的百分比阈值。

此外，所述阈值电压更新单元，具体用于：

在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，将阈值电压U乘以b％后作为更新后的阈值电压；其中b％为预先设置的百分比，b小于100。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：

步骤1、获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值；

步骤2、将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；

步骤3、根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；

步骤4、根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列；

步骤5、根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；

步骤6、在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，并返回执行步骤3；

步骤7、在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

步骤1、获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值；

步骤2、将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；

步骤3、根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；

步骤4、根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列；

步骤5、根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；

步骤6、在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，并返回执行步骤3；

步骤7、在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合。

本发明实施例提供的一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法及装置，首先获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；该时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值；之后将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列，并根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，返回之前确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点的步骤，直至不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失。在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合。可见，本发明实施例可根据键相脉冲信号对应的时刻点的丢失情况，逐渐更新阈值电压，直至不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失，从而能够准确监测旋转机械的键相脉冲信号，并精确确定其对应的时刻点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的监测键相脉冲信号的测点布置场景示意图；

图2为现有技术中键相脉冲与阈值电压的示意图；

图3为现有技术中某机组停机过程键相脉冲时域波形图；

图4为本发明实施例提供的一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法的流程图；

图5为本发明实施例中采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号、将各键相信号电压值的大小按顺序排列后的信号以及健相信号的电压概率密度分布情况的示意图；

图6为本发明实施例中的转速变化曲线示意图；

图7为本发明实施例提供的一种旋转机械的键相脉冲信号监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在实现本发明实施例的过程中，发明人发现现有技术中有采用如下方式来监测键相脉冲信号：

如图1所示，在旋转机械的大轴101上布置一个键相块102(可采用电涡流位移传感器)和一个用来测量键相脉冲信号的键相电涡流位移传感器103，再布置两个用来测量大轴径向振动的X向电涡流位移传感器104和Y向电涡流位移传感器105。这样，在旋转机械的大轴101转动时，会带动键相块102进行转动。键相块102在转动过程中被键相电涡流位移传感器103、X向电涡流位移传感器104和Y向电涡流位移传感器105所感测，各传感器与键相块102的距离和输出电压信号成线性关系，当两者距离较大时，一般输出较大数值的负电压，距离较小时，输出较小数值的电压。所以，当大轴101上的键相块102与键相电涡流位移传感器103的涡流探头正对时，距离突然变小，从而产生电压突变，即产生电压脉冲信号，即为键相脉冲信号。

一般情况下需要预先设定一个固定的阈值，当键相脉冲信号电压值大于该阈值时，认为该时刻即为键相脉冲对应时间点，如图2所示。键相阈值电压设置为7V，当键相信号电压值大于7V时，即得到一个键相脉冲。

然而，对于旋转机械的过渡过程(从一种稳态工况向另一个稳态工况的转换过程)，典型的例如开停机过程、甩负荷过程等，旋转机械大轴会来回不同程度地偏离轴瓦中心，从而导致测量得到的键相脉冲电压时大时小，如图3所示。若采用固定的键相电压阈值，如设置为5V(图3中的虚线位置)，则有可能会丢失部分键相脉冲时刻点(即丢失小于5V的键相脉冲信号的时刻点)，从而造成后续的转速测量不准确和不能准确判断过渡过程中振动摆度相位的变化情况。

为了克服上述问题，如图4所示，本发明实施例提供一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法，包括：

步骤1、获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值。

步骤2、将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压。

步骤3、根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点。

步骤4、根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列。

步骤5、根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失。

步骤6、在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压。

在步骤6之后返回执行步骤3。

步骤7、在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合。

本发明实施例提供的一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法，可根据键相脉冲信号对应的时刻点的丢失情况，逐渐更新阈值电压，直至不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失，从而能够准确监测旋转机械的键相脉冲信号，并精确确定其对应的时刻点。

上述的步骤2将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压，具体可以采用如下方式实现：

将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组；

从数组中数值的较小端向较大端选取一预设百分比位置对应的元素数值作为阈值电压。

例如，排序后的数组中，从键相信号电压值的较小端向较大端的99％位置的健相信号电压值作为阈值电压。

而上述的步骤3根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点，具体可以采用如下方式实现：

例如，对于一采样时间点i对应的键相信号电压值x(i)可采用如下方式，而其他的各键相脉冲信号对应的时刻点的确定也可采用相同的方式，此处不再一一列举赘述：

获取一采样时间点i对应的键相信号电压值x(i)，以及其前一采样时间点i-1对应的键相信号电压值x(i-1)和其后一采样时间点i+1对应的键相信号电压值x(i+1)。

在x(i)大于x(i-1)和x(i+1)，且x(i)大于等于所述阈值电压时，将采样时间点i对应的键相信号作为一键相脉冲信号，将采样时间点i作为采样时间点i处的键相脉冲信号对应的时刻点。

具体的，上述的步骤4中所述根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列，可以采用如下方式实现：

根据公式：

确定各键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，形成一转速序列；其中，v(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点的转速；t(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点；t(j+1)表示第j+1个键相脉冲信号对应的时刻点。

上述步骤5中所述根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失，具体可采用如下方式实现：

在所述转速序列中获取待判断键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，以及与v(j)相邻的键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j-1)和v(j+1)。

在

时，确定键相信号存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；所述a％为预先设置的百分比阈值。例如a％可以为70％、75％、80％等百分比。由于旋转机械中，正常的速度变化不会存在速度的突变，而在

时，说明速度出现突变，则可以判断待判断键相脉冲信号对应的时刻点丢失。

具体的，上述步骤6中所述在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，具体可采用如下方式实现：

在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，将阈值电压U乘以b％后作为更新后的阈值电压；其中b％为预先设置的百分比，b小于100，例如b可以为80。

下面以一组具体的数据实例来说明本发明实施例的技术效果：

例如，一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号、将各键相信号电压值的大小按顺序排列后的信号以及健相信号的电压概率密度分布情况分别如图5的上中下三部分所示：

由图5可知，键相脉冲对应电压存在波动，键相信号电压值绝大部分分布在-0.14V～0.07V范围内，脉冲部分主要分布在5.4V～5.6V范围内，因此，阈值电压应在图5中的矩形框内取值。在统计较多的键相脉冲电压数值分布后，可选取键相信号按升序排列后的99％数组长度对应的元素数值位置作为阈值电压。按此阈值电压统计键相脉冲对应时刻后，再计算转速曲线，若某点转速比相邻两点转速的均值小30％以上，则认为存在丢失键相脉冲的情况，此时，将阈值电压乘以0.8作为新的阈值电压，再进行键相脉冲对应时间统计及转速计算，再进行转速判定，若还不满足要求，则继续将新的阈值电压乘以0.8作为新的阈值电压，再进行键相脉冲统计及转速计。如此循环，直至不存在丢失键相脉冲情况。则得到最终的键相脉冲时间点统计集合。

例如，根据上述步骤2得到的阈值电压为0.6371V。之后，通过该阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点，共计28个，与图5中键相脉冲个数与时间相吻合，分别为：0.0648、0.2133、0.3633、0.5148、0.6680、0.8227、0.9781、1.1359、1.2961、1.4570、1.6203、1.7852、1.9516、2.1195、2.2891、2.4609、2.6344、2.8094、2.9859、3.1641、3.3438、3.5242、3.7055、3.8883、4.0719、4.2563、4.4406、4.6258。之后，根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到的转速曲线如图6所示，该转速曲线连贯而无突然变小情况。

本发明实施例提供的一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法，可根据键相脉冲信号对应的时刻点的丢失情况，逐渐更新阈值电压，直至不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失，从而能够准确监测旋转机械的键相脉冲信号，并精确确定其对应的时刻点。从而为更准确地了解振动摆度相位的变化情况提供前提条件以及掌握转速的变化情况。

对应于上述的方法实施例，如图7所示，本发明实施例提供一种旋转机械的键相脉冲信号监测装置，包括：

时域波形采样信号获取单元21，用于获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值。

阈值电压确定单元22，用于将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压。

键相脉冲信号时刻点确定单元23，用于根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点。

转速计算单元24，用于根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列。

丢失判断单元25，用于根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失。

阈值电压更新单元26，用于在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压；在阈值电压更新单元形成更新后的阈值电压后，返回键相脉冲信号时刻点确定单元23。

结果确定单元27，用于在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合。。

此外，所述阈值电压确定单元22，具体用于：

将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组；

从数组中数值的较小端向较大端选取一预设百分比位置对应的元素数值作为阈值电压。

此外，所述键相脉冲信号时刻点确定单元23，具体用于：

获取一采样时间点i对应的键相信号电压值x(i)，以及其前一采样时间点i-1对应的键相信号电压值x(i-1)和其后一采样时间点i+1对应的键相信号电压值x(i+1)。

在x(i)大于x(i-1)和x(i+1)，且x(i)大于等于所述阈值电压时，将采样时间点i对应的键相信号作为一键相脉冲信号，将采样时间点i作为采样时间点i处的键相脉冲信号对应的时刻点。

此外，所述转速计算单元24，具体用于：

根据公式：

确定各键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，形成一转速序列；其中，v(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点的转速；t(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点；t(j+1)表示第j+1个键相脉冲信号对应的时刻点。

所述丢失判断单元25，具体用于：

在所述转速序列中获取待判断键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，以及与v(j)相邻的键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j-1)和v(j+1)。

在

时，确定键相信号存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；所述a％为预先设置的百分比阈值。

此外，所述阈值电压更新单元26，具体用于：

在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，将阈值电压U乘以b％后作为更新后的阈值电压；其中b％为预先设置的百分比，b小于100。

本发明实施例提供的一种旋转机械的键相脉冲信号监测装置，可根据键相脉冲信号对应的时刻点的丢失情况，逐渐更新阈值电压，直至不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失，从而能够准确监测旋转机械的键相脉冲信号，并精确确定其对应的时刻点。从而为更准确地了解振动摆度相位的变化情况提供前提条件以及掌握转速的变化情况。

另外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：

步骤1、获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值；

步骤2、将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；

步骤3、根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；

步骤4、根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列；

步骤5、根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；

步骤6、在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，并返回执行步骤3；

步骤7、在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合。

另外，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

步骤1、获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值；

步骤2、将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；

步骤3、根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；

步骤4、根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列；

步骤5、根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；

步骤6、在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，并返回执行步骤3；

步骤7、在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种旋转机械的键相脉冲信号监测方法，其特征在于，包括：

步骤1、获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值；

步骤2、将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；

步骤3、根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；

步骤4、根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列；

步骤5、根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；

步骤6、在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，并返回执行步骤3；

步骤7、在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合；

其中，所述步骤3具体包括：

获取一采样时间点i对应的键相信号电压值x(i)，以及其前一采样时间点i-1对应的键相信号电压值x(i-1)和其后一采样时间点i+1对应的键相信号电压值x(i+1)；

在x(i)大于x(i-1)和x(i+1)，且x(i)大于等于所述阈值电压时，将采样时间点i对应的键相信号作为一键相脉冲信号，将采样时间点i作为采样时间点i处的键相脉冲信号对应的时刻点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压，包括：

将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组；

从数组中数值的较小端向较大端选取一预设百分比位置对应的元素数值作为阈值电压。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列，包括：

根据公式：

确定各键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，形成一转速序列；其中，v(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点的转速；t(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点；t(j+1)表示第j+1个键相脉冲信号对应的时刻点；

所述根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失，包括：

在所述转速序列中获取待判断键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，以及与v(j)相邻的键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j-1)和v(j+1)；

在

时，确定键相信号存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；所述a％为预先设置的百分比阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，包括：

在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，将阈值电压U乘以b％后作为更新后的阈值电压；其中b％为预先设置的百分比，b小于100。

5.一种旋转机械的键相脉冲信号监测装置，其特征在于，包括：

时域波形采样信号获取单元，用于获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值；

阈值电压确定单元，用于将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；

键相脉冲信号时刻点确定单元，用于根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；

转速计算单元，用于根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列；

丢失判断单元，用于根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；

阈值电压更新单元，用于在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压；在阈值电压更新单元形成更新后的阈值电压后，返回键相脉冲信号时刻点确定单元；

结果确定单元，用于在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合；

其中，所述键相脉冲信号时刻点确定单元具体用于：

获取一采样时间点i对应的键相信号电压值x(i)，以及其前一采样时间点i-1对应的键相信号电压值x(i-1)和其后一采样时间点i+1对应的键相信号电压值x(i+1)；

在x(i)大于x(i-1)和x(i+1)，且x(i)大于等于所述阈值电压时，将采样时间点i对应的键相信号作为一键相脉冲信号，将采样时间点i作为采样时间点i处的键相脉冲信号对应的时刻点。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述阈值电压确定单元，具体用于：

将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组；

从数组中数值的较小端向较大端选取一预设百分比位置对应的元素数值作为阈值电压。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述转速计算单元，具体用于：

根据公式：

确定各键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，形成一转速序列；其中，v(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点的转速；t(j)表示第j个键相脉冲信号对应的时刻点；t(j+1)表示第j+1个键相脉冲信号对应的时刻点；

所述丢失判断单元，具体用于：

在所述转速序列中获取待判断键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j)，以及与v(j)相邻的键相脉冲信号对应的时刻点的转速v(j-1)和v(j+1)；

在

时，确定键相信号存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；所述a％为预先设置的百分比阈值。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述阈值电压更新单元，具体用于：

在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，将阈值电压U乘以b％后作为更新后的阈值电压；其中b％为预先设置的百分比，b小于100。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下步骤：

步骤1、获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值；

步骤2、将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；

步骤3、根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；

步骤4、根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列；

步骤5、根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；

步骤6、在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，并返回执行步骤3；

步骤7、在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合；

其中，所述步骤3具体包括：

获取一采样时间点i对应的键相信号电压值x(i)，以及其前一采样时间点i-1对应的键相信号电压值x(i-1)和其后一采样时间点i+1对应的键相信号电压值x(i+1)；

在x(i)大于x(i-1)和x(i+1)，且x(i)大于等于所述阈值电压时，将采样时间点i对应的键相信号作为一键相脉冲信号，将采样时间点i作为采样时间点i处的键相脉冲信号对应的时刻点。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

步骤1、获取一采样时间范围内的键相信号的时域波形采样信号；所述时域波形采样信号包括各采样时间点的时间及对应的键相信号电压值；

步骤2、将键相信号各电压值按从小到大或从大到小顺序排列，形成一排序后的数组，并选取数组中数值较大端的一预设位置对应的元素数值作为阈值电压；

步骤3、根据所述阈值电压确定键相信号中的各键相脉冲信号对应的时刻点；

步骤4、根据各键相脉冲信号对应的时刻点进行转速计算，得到一转速序列；

步骤5、根据所述转速序列判断键相信号是否存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失；

步骤6、在存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，以一预先设置的阈值电压减小策略更新所述阈值电压，并返回执行步骤3；

步骤7、在不存在键相脉冲信号对应的时刻点丢失时，确定所述转速序列对应的各键相脉冲信号对应的时刻点为键相信号中所有键相脉冲信号时刻点的集合；

其中，所述步骤3具体包括：

获取一采样时间点i对应的键相信号电压值x(i)，以及其前一采样时间点i-1对应的键相信号电压值x(i-1)和其后一采样时间点i+1对应的键相信号电压值x(i+1)；

在x(i)大于x(i-1)和x(i+1)，且x(i)大于等于所述阈值电压时，将采样时间点i对应的键相信号作为一键相脉冲信号，将采样时间点i作为采样时间点i处的键相脉冲信号对应的时刻点。

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