CN114362435A - 磁悬浮轴承监测***、方法、装置、电机设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种磁悬浮轴承监测***、方法、装置、电机设备及存储介质，应用于包括磁悬浮轴承的电机设备，在所述磁悬浮轴承的转子上设置位置传感器，所述***包括：数据处理单元、AD转换器和存储单元；数据处理单元用于：按照预设时间间隔从所述AD转换器获取转子的位置信息；根据位置信息进行悬浮轨迹分析；根据悬浮轨迹分析的分析结果判断位置信息的存储模式；若悬浮轨迹分析的分析结果为正常状态，按照第一存储模式在存储单元存储位置信息；若悬浮轨迹分析的分析结果为异常状态，按照第二存储模式在存储单元存储位置信息。本申请的监测***能够准确记录磁悬浮轴承发生故障前后的运行轨迹，有效提升磁悬浮轴承故障分析的效率。

Description

磁悬浮轴承监测***、方法、装置、电机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电机设备控制领域，尤其涉及一种磁悬浮轴承监测***、方法、装置、电机设备及存储介质。

背景技术

在现有磁悬浮轴承和磁悬浮轴承控制器运行过程中，如果磁悬浮轴承运行出现故障时，磁悬浮轴承控制器由于需要运行悬浮算法，并且运行过程中轨迹信息占用空间过大，导致运行过程中出现故障的轨迹信息无法实时保存下来。

所以在磁悬浮轴承出现运行故障的时候，无法看到磁悬浮轴承出现故障运行前后的悬浮轨迹数据信息，对磁悬浮轴承运行过程中的轨迹状态，及磁悬浮轴承发生故障前的轨迹状态定位增加了很大的难度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种磁悬浮轴承监测***、方法、装置、电机设备及存储介质，具体方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种磁悬浮轴承监测***，应用于包括磁悬浮轴承的电机设备，所述磁悬浮轴承包括位置传感器和转子，所述位置传感器用于采集所述转子的位置信息，所述磁悬浮轴承监测***包括：数据处理单元、AD转换器和存储单元；

所述位置传感器与所述AD转换器连接，所述位置传感器用于向所述AD转换器发送指示所述位置信息的电信号；

所述数据处理单元与所述AD转换器连接，所述数据处理单元与所述存储单元连接；

所述数据处理单元用于：

按照预设时间间隔从所述AD转换器获取所述转子的位置信息；

根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析；

根据所述悬浮轨迹分析的分析结果判断所述位置信息的存储模式；

若所述悬浮轨迹分析的分析结果为正常状态，按照第一存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储；

若所述悬浮轨迹分析的分析结果为异常状态，按照第二存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储。

第二方面，本申请实施例提供了一种磁悬浮轴承监测方法，应用于磁悬浮轴承监测***的数据处理单元，所述磁悬浮轴承监测***还包括AD转换器和存储单元，所述AD转换器与磁悬浮轴承的位置传感器连接，所述位置传感器用于采集所述磁悬浮轴承的转子的位置信息，所述数据处理单元还分别与所述AD转换器和所述存储单元连接；

所述磁悬浮轴承监测方法包括：

按照预设时间间隔从所述AD转换器获取所述转子的位置信息；

根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析；

根据所述悬浮轨迹分析的分析结果判断所述位置信息的存储模式；

若所述悬浮轨迹分析的分析结果为正常状态，按照第一存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储；

若所述悬浮轨迹分析的分析结果为异常状态，按照第二存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，根据预设时间间隔从所述AD转换器获取所述转子的位置信息的步骤，包括：

向所述AD转换器的控制端输出固定频率的脉冲信号，以使所述AD转换器按照预设时间间隔采集所述位置传感器的电信号；

根据预设转换规则将所述电信号转换为位置信号。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析的步骤，包括：

按照时间顺序连接所述位置信息中的位移点，以得到所述转子的悬浮轨迹；

若所述悬浮轨迹大于预设的轨迹上限阈值或小于预设的轨迹下限阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于异常状态的分析结果；

若所述悬浮轨迹小于或等于预设的轨迹上限阈值且大于或等于预设的轨迹下限阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于正常状态的分析结果。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述***还包括比较单元，所述比较单元分别与所述位置传感器和所述数据处理单元连接，所述比较单元用于接收所述位置传感器发送的指示所述位置信息的电信号，并将所述电信号与预设的电信号阈值进行比较；

所述方法还包括：

根据所述比较单元发送的脉冲信号频率判断所述转子的悬浮轨迹的状态；

若所述比较单元发送的脉冲信号频率大于预设的频率阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于异常状态的分析结果；

若所述比较单元发送的脉冲信号频率小于预设的频率阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于正常状态的分析结果。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述存储单元包括第一存储空间和第二存储空间，按照第一存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储的步骤，包括：

在所述存储单元的所述第一存储空间存储所述位置信息；

当所述位置信息占用的存储空间大于所述第一存储空间的空间阈值时，覆盖所述第一存储空间中的历史位置信息，以存储新的位置信息。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，按照第二存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储的步骤，包括：

在所述存储单元的所述第一存储空间存储所述位置信息；

当所述位置信息占用的存储空间大于所述第一存储空间的空间阈值时，继续在所述存储单元的第二存储空间存储所述位置信息。

第三方面，本申请实施例还提供了一种磁悬浮轴承监测装置，应用于磁悬浮轴承监测***的数据处理单元，所述磁悬浮轴承监测***还包括AD转换器和存储单元，所述AD转换器与磁悬浮轴承的位置传感器连接，所述位置传感器用于采集所述磁悬浮轴承的转子的位置信息，所述数据处理单元还分别与所述AD转换器和所述存储单元连接；

所述磁悬浮轴承监测装置包括：

获取模块，用于按照预设时间间隔从所述AD转换器获取所述转子的位置信息；

分析模块，用于根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析；

判断模块，用于根据所述悬浮轨迹分析的分析结果判断所述位置信息的存储模式；

第一存储模块，用于若所述悬浮轨迹的分析结果为正常状态，按照第一存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储；

第二存储模块，用于若所述悬浮轨迹的分析结果为异常状态，按照第二存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储。

第四方面，本申请实施例还提供了一种电机设备，所述电机设备包括第一方面所述的磁悬浮轴承监测***、磁悬浮轴承、位置传感器、处理器和存储器，所述位置传感器设置在所述磁悬浮轴承的转子上，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行第二方面所述的磁悬浮轴承监测方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行第二方面所述的磁悬浮轴承监测方法。

本申请实施例提供了一种磁悬浮轴承监测***、方法、装置、电机设备及存储介质，应用于包括磁悬浮轴承的电机设备，在所述磁悬浮轴承的转子上设置位置传感器，所述磁悬浮轴承监测***包括：数据处理单元、AD转换器和存储单元；所述位置传感器与所述AD转换器连接；所述数据处理单元与所述AD转换器连接，所述数据处理单元与所述存储单元连接；所述数据处理单元用于：按照预设时间间隔从所述AD转换器获取所述转子的位置信息；根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析；根据所述悬浮轨迹分析的分析结果判断所述位置信息的存储模式；若所述悬浮轨迹分析的分析结果为正常状态，按照第一存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储；若所述悬浮轨迹分析的分析结果为异常状态，按照第二存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储。本申请的监测***能够根据所述转子的悬浮状态存储转子的运行轨迹，从而更加准确的记录磁悬浮轴承发生故障前后的运行轨迹，有效提升磁悬浮轴承故障分析的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1示出了本申请实施例提供的一种磁悬浮轴承监测***的***结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的一种磁悬浮轴承监测方法的方法流程示意图；

图3示出了本申请实施例提供的一种磁悬浮轴承监测装置的装置模块示意图。

附图标记汇总：数据处理单元-110；FPGA-111；DSP-112；AD转换器-120；存储单元-130；比较单元-140；时钟单元-150；USB单元-160；

磁悬浮轴承监测接口-210；

磁悬浮轴承监测装置-300；获取模块-301；分析模块-302；判断模块-303；第一存储模块-304；第二存储模块-305。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

参考图1，为本申请实施例提供的一种磁悬浮轴承监测***的***结构示意图，本申请实施例提供的磁悬浮轴承监测***，如图1所示，应用于包括磁悬浮轴承的电机设备，所述磁悬浮轴承包括位置传感器和转子，所述位置传感器用于采集所述转子的位置信息，所述磁悬浮轴承监测***包括：数据处理单元110、AD转换器120和存储单元130；

所述位置传感器与所述AD转换器120连接，所述位置传感器用于向所述AD转换器120发送指示所述位置信息的电信号；

所述数据处理单元110与所述AD转换器120连接，所述数据处理单元110与所述存储单元130连接；

所述数据处理单元110用于：

按照预设时间间隔从所述AD转换器120获取所述转子的位置信息；

根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析；

根据所述悬浮轨迹分析的分析结果判断所述位置信息的存储模式；

若所述悬浮轨迹分析的分析结果为正常状态，按照第一存储模式在所述存储单元130存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储；

若所述悬浮轨迹分析的分析结果为异常状态，按照第二存储模式在所述存储单元130存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储。

在具体实施例中，所述磁悬浮轴承为利用磁力作用将转子悬浮在空中，使轴承的转子和定子之间无需机械接触，就可以实现转子的旋转的设备。所述磁悬浮轴承的类型可以为有源磁轴承、无源磁轴承和混合磁轴承，此处不对本实施例的磁悬浮轴承作具体限定。

所述磁悬浮轴承可以应用在如磁悬浮制冷压缩机、透平机、膨胀机等电机设备。

磁悬浮轴承***包括转子、磁悬浮轴承控制器、位置传感器、电磁铁和功率放大器等元件，其中，所述位置传感器用于监测所述转子在所述磁悬浮轴承内部所处位置。所述磁悬浮轴承控制器为所述磁悬浮轴承的控制装置，用于控制所述转子的旋转速度和旋转位置。

具体的，所述位置传感器可以为接触式位置传感器或接近式位置传感器。当所述位置传感器为接触式位置传感器时，所述位置传感器设置于所述转子上；当所述位置传感器为接近式位置传感器时，所述位置传感器设置于所述磁悬浮轴承的内壁上。所述位置传感器的数量可以为多个，此处不对所述位置传感器的数量作具体限定。

所述位置传感器输出的信号为模拟电压信号，信号范围为

5V，5V和-5V分别代表悬浮位置的两个顶端，0V代表悬浮位置在中线上，磁悬浮轴承控制器将所述位置传感器的模拟电压信号连接到磁悬浮轴承控制器的磁悬浮轴承监测接口210位置。监测***可以通过连接所述磁悬浮轴承监测接口210的方式获取所述位置传感器输出的模拟电压信号。

在本实施例中，如图1所示，所述数据处理单元110包括数字信号处理（DigitalSignal Processing，简称DSP）芯片和现场可编程逻辑门阵列（Field-Programmable GateArray，简称FPGA），所述DSP112与所述FPGA111通过EMIF总线通信连接。通过所述EMIF总线，所述DSP112和所述FPGA111之间可以进行大数据量的数据传输。

其中，所述FPGA111与所述AD转换器120电连接，所述AD转换器120与所述磁悬浮轴承监测接口210电连接，所述AD转换器120用于将所述位置传感器输出的电信号转换为指示转子位置信息的数字信号，所述FPGA111则直接获取所述AD转换器120输出的所述数字信号。

具体的，所述FPGA111会输出一个具有固定频率的脉冲信号到所述AD转换器120的控制端口，以控制所述AD转换器120对所述位置传感器的信号进行间隔预设时间段的采样动作。

所述FPGA111还连接有USB单元160，从而能够通过所述USB单元160与上位机进行信息通信。用户可以通过上位机设置所述FPGA111输出的频率大小，从而控制所述AD转换器120进行位置采样的时间间隔。

所述FPGA111还连接有时钟单元150，所述时钟单元150可以用于记录当前监测的时间和所述磁悬浮轴承发生故障的绝对时间。

所述FPGA111在获取了用于指示所述转子位置信息的数字信号后，会将所述转子的位置信息分别发送至DSP112和存储单元130，所述DSP112根据预设的悬浮算法分析计算所述转子的悬浮状态，所述FPGA111根据所述DSP112反馈的分析结果判断所述位置信息的存储方式。

具体的，所述存储单元130可以为现有技术中任意一种大容量存储器，此处不对所述存储单元130的类型和存储空间大小作具体限定。

所述FPGA111在将采集到的位置信息发送至所述DSP112的同时，会不断将采集到的位置信息保存至所述存储单元130中。由于所述存储单元130的容量是有限的，所述位置信息无法无限制的在所述存储单元130中进行存储。所述FPGA111会根据所述DSP112的分析结果，调整所述位置信息的存储方式。

具体的，所述DSP112获取所述转子的位置信息后，会对所述转子在磁悬浮轴承内部的悬浮轨迹进行分析。当所述悬浮轨迹出现异常状态，如轨迹偏移超过预设的上限值或预设的下限值，轨迹偏移的情况多次发生时，所述DSP112会输出所述转子的悬浮轨迹处于异常状态的分析结果。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述磁悬浮轴承监测***还包括比较单元140，所述比较单元140分别与所述磁悬浮控制器监测接口和所述DSP112连接。所述比较单元140通过连接所述磁悬浮控制器监测接口，以获取所述位置传感器输出的模拟电压信号，并使用预设的电压阈值与所述模拟电压信号进行比较。

举例来说，所述比较单元140设置有振动上限电压，当位置传感器输出的电压信号大于所述振动上限电压信号时，所述比较单元140会输出一个高电平信号。当所述位置传感器输出的电压信号低于所述振动上限电压信号时，所述比较单元140会输出一个低电平信号。当所述转子的悬浮轨迹过大时，所述位置传感器输出的电压信号会不断在所述振动上限电压信号处浮动，从而使得所述比较单元140产生一个不同频率的脉冲信号。所述DSP112可以通过获取所述比较单元140输出的脉冲信号的频率，判断所述转子的悬浮轨迹是否处于异常状态。

当所述比较单元140输出的脉冲信号的频率大于预设的频率阈值时，所述DSP112输出所述转子的悬浮轨迹处于异常状态的分析结果。当所述比较单元140输出的脉冲信号低于预设的频率阈值时，所述DSP112输出所述转子的悬浮轨迹处于正常状态的分析结果。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述DSP112在判断所述转子的悬浮轨迹的状态时，同时根据所述转子的悬浮轨迹的分析结果和所述比较单元140输出的脉冲信号频率判断所述转子的悬浮轨迹所处的状态。

在具体实施例中，当所述DSP112根据所述FPGA111发送的位置信息判断所述转子的悬浮轨迹出现了异常情况，且所述DSP112接收到所述比较单元140发送的脉冲信号频率大于预设的频率阈值时，所述DSP112输出所述转子的悬浮轨迹处于异常状态的分析结果。

当所述转子的悬浮轨迹处于正常状态时，所述FPGA111按照第一存储模式将所述位置信息存储在所述存储单元130中。具体的，所述FPGA111不断存储并覆盖最早存储在所述存储单元130中的位置信息，以保证所述存储单元130的内存始终无法达到存储空间阈值。

当所述转子的悬浮轨迹处于异常状态时，所述FPGA111按照第二存储模式将所述位置信息存储在所述存储单元130中。具体的，所述FPGA111不进行数据覆盖，并自动保存发生异常预设时间段内的位置信息，并继续存储当前采集到的位置信息，直至悬浮停止，所述AD转换器120停止采集电压数据。具体的，所述预设时间段可以根据实际应用场景进行自适应选择，本实施例中的预设时间段可以为20分钟以上的任意时间。

本申请实施例中的磁悬浮轴承监测***，能够实时记录磁悬浮轴承的运行轨迹并进行存储和分析。在监测过程中，只需要将所述磁悬浮轴承监测***连接至所述磁悬浮轴承控制器，就可以实现对于磁悬浮轴承转子悬浮状态的监测，无需维修人员一直目视轨迹监测电脑检查悬浮状态，释放售后服务压力，降低售后维护成本。

参考图2，为本申请实施例提供的一种磁悬浮轴承监测方法的方法流程示意图，本申请实施例提供的一种磁悬浮轴承监测方法，应用于磁悬浮轴承监测***的数据处理单元110，所述磁悬浮轴承监测***还包括AD转换器120和存储单元130，所述AD转换器120与磁悬浮轴承的位置传感器连接，所述位置传感器用于采集所述磁悬浮轴承的转子的位置信息，所述数据处理单元110还分别与所述AD转换器120和所述存储单元130连接；

如图2所示，所述磁悬浮轴承监测方法包括：

步骤S201，按照预设时间间隔从所述AD转换器120获取所述转子的位置信息；

在具体实施例中，所述数据处理单元110包括DSP芯片和FPGA芯片，所述FPGA芯片按照预设时间间隔从所述AD转换器120获取磁悬浮轴承的转子的位置信息。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，根据预设时间间隔从所述AD转换器120获取所述转子的位置信息的步骤，包括：

向所述AD转换器120的控制端输出固定频率的脉冲信号，以使所述AD转换器120按照预设时间间隔采集所述位置传感器的电信号；

根据预设转换规则将所述电信号转换为位置信号。

在具体实施例中，所述AD转换器120用于将所述位置传感器输出的电信号转换为用于指示转子位置信息的数字信号。

步骤S202，根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析；

在具体实施例中，所述FPGA从所述AD转换器120处获取所述转子的位置信息后，会将所述位置信息发送所述DSP芯片，以使所述DSP芯片根据位置信息分析所述转子的悬浮轨迹，并根据悬浮轨迹的具***移情况判断所述转子的悬浮状态。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析的步骤，包括：

按照时间顺序连接所述位置信息中的位移点，以得到所述转子的悬浮轨迹；

若所述悬浮轨迹大于预设的轨迹上限阈值或小于预设的轨迹下限阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于异常状态的分析结果；

若所述悬浮轨迹小于或等于预设的轨迹上限阈值且大于或等于预设的轨迹下限阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于正常状态的分析结果。

在具体实施例中，所述FPGA获取的位置信息中包括预设数量的位移点，根据各位移点的获取时间进行连接，即能够获得所述转子在预设时间段内的偏移轨迹。

在得到所述偏移轨迹后，通过设置预设的轨迹上限阈值和预设的轨迹下限阈值，可以判断出所述转子的悬浮状态。当所述转子的偏移轨迹大于预设的上限阈值或小于预设的轨迹下限阈值时，所述DSP112会输出所述转子的悬浮轨迹出现异常的分析结果。

当所述转子的偏移轨迹始终位于预设的上限阈值和下限阈值中间时，所述DSP112会输出所述转子的悬浮轨迹处于正常状态的分析结果。

需知的，当所述转子的位移点大于预设的轨迹上限阈值后，所述磁悬浮轴承控制器会对所述转子的位置进行自动调整，将所述转子拉回预设的轨迹上限阈值以内。从而，所述转子的悬浮轨迹会在所述预设的轨迹上限阈值附近来回变化。所述DSP112可以根据预设的悬浮算法对所述悬浮轨迹在阈值附近来回变化的次数进行计算分析，并根据变化的次数判断所述转子的悬浮状态。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述***还包括比较单元140，所述比较单元140分别与所述位置传感器和所述数据处理单元110连接，所述比较单元140用于接收所述位置传感器发送的指示所述位置信息的电信号，并将所述电信号与预设的电信号阈值进行比较；

所述方法还包括：

根据所述比较单元140发送的脉冲信号频率判断所述转子的悬浮轨迹的状态；

若所述比较单元140发送的脉冲信号频率大于预设的频率阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于异常状态的分析结果；

若所述比较单元140发送的脉冲信号频率小于预设的频率阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于正常状态的分析结果。

在具体实施例中，所述磁悬浮轴承监测***还可以通过增设一个比较单元140的方式，对上述实施例中悬浮轨迹在阈值附近来回变化的情况进行监测判断。

具体的，所述比较单元140预设有一个电信号阈值，所述电信号阈值可以为上限电压信号阈值或下限电压信号阈值。当所述位置传感器发送的电信号大于所述上限电压信号阈值时，所述比较单元140输出一个高电平信号。当所述位置传感器发送的电信号小于所述上限电压信号阈值时，所述比较单元140输出一个低电平信号。从而当所述转子的悬浮轨迹在预设的轨迹上限阈值波动时，所述比较单元140会输出一个具有不同频率的脉冲信号。

所述DSP112能够根据所述脉冲信号判断所述转子悬浮轨迹的悬浮状态。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，当且仅当所述DSP112同时根据所述位置信息和所述脉冲信号判断出所述转子的悬浮轨迹出现异常时，输出所述转子的悬浮轨迹处于异常状态的分析结果。

具体的，当所述DSP112根据所述位置信息判断出所述转子的悬浮轨迹大于预设的轨迹上限阈值或低于预设的轨迹上限阈值，且接收到所述比较单元140发送的脉冲信号的频率大于预设的频率阈值时，所述DSP112输出所述转子的悬浮轨迹处于异常状态的分析结果。

当所述DSP112监测到所述转子的悬浮轨迹不属于上述实施例中的异常情况或所述比较单元140发送的脉冲信号低于预设的频率阈值时，所述DSP112输出所述转子的悬浮轨迹处于正常状态的分析结果。

步骤S203，根据所述悬浮轨迹分析的分析结果判断所述位置信息的存储模式；

在具体实施例中，所述FPGA控制所述位置信息的存储模式，所述FPGA在将所述AD转换器120采集的位置信息发送至所述DSP芯片的同时，会将所述位置信息发送至所述存储单元130进行存储。

具体的，所述FPGA默认按照第一存储模式进行位置信息的存储，当所述DSP芯片反馈所述转子的悬浮轨迹处于异常状态时，所述FPGA按照第二存储模式进行位置信息的存储。

步骤S204，若所述悬浮轨迹分析的分析结果为正常状态，按照第一存储模式在所述存储单元130存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储；

在具体实施例中，所述第一存储模式为覆盖式存储，即在存储过程中，当所述存储单元130中的存储内容超过预设的内容上限时，所述FPGA会将新的位置信息覆盖最早存入所述存储单元130的历史位置信息，存储在所述存储单元130中。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述存储单元130包括第一存储空间和第二存储空间，按照第一存储模式在所述存储单元130存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储的步骤，包括：

在所述存储单元130的第一存储空间存储所述位置信息；

当所述位置信息占用的存储空间大于所述第一存储空间的空间阈值时，覆盖所述第一存储空间中的历史位置信息，以存储新的位置信息。

在具体实施例中，当所述DSP芯片反馈的转子的悬浮状态为正常状态时，所述FPGA会将获取的实时位置信息存储在存储单元130的第一存储空间中。

具体的，所述FPGA会优先将位置信息存满所述第一存储空间，当所述第一存储空间被所述位置信息存满后，所述FPGA控制覆盖所述第一存储空间中的历史位置信息进行存储，其中，所述历史位置信息的选取规则为按照时间顺序，从最早进入所述第一存储空间的历史位置信息开始覆盖。

另外，当磁悬浮轴承出现故障时，所述磁悬浮轴承监测***需要保存所述磁悬浮轴承出现故障前20分钟的转子悬浮轨迹信息，以及所述磁悬浮轴承出现故障直至悬浮停止的转子悬浮轨迹信息。

步骤S205，若所述悬浮轨迹分析的分析结果为异常状态，按照第二存储模式在所述存储单元130存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储。

在具体实施例中，所述第二存储模式为连续式存储，即在存储过程中，当所述存储单元130中的存储内容超过预设的内容上限时，所述FPGA会将所述位置信息存储在所述存储单元130中的其它存储空间中，保留存储在所述存储单元130中的历史位置信息。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，按照第二存储模式在所述存储单元130存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储的步骤，包括：

在所述存储单元130的第一存储空间存储所述位置信息；

当所述位置信息占用的存储空间大于所述第一存储空间的空间阈值时，继续在所述存储单元130的第二存储空间存储所述位置信息。

在具体实施例中，所述存储单元130包括第一存储空间和第二存储空间，当所述转子的悬浮轨迹处于正常状态时，所述FPGA只将所述位置信息存储在第一存储空间中。

当所述转子的悬浮轨迹处于异常状态时，所述FPGA会在所述第一存储空间的剩余空间中存储所述位置信息，当所述第一存储空间的剩余空间被所述位置信息占满后，所述FPGA会将新的位置信息存储至所述第二存储空间。

本申请实施例的磁悬浮轴承监测方法，能够在所述磁悬浮轴承出现故障时，精确保留故障发生前后预设时段的转子轨迹数据，从而有效提升了磁悬浮轴承故障分析的效率。

参考图3，为本申请实施例提供的一种磁悬浮轴承监测装置300的装置模块示意图，本申请实施例提供的磁悬浮轴承监测装置300，应用于磁悬浮轴承监测***的数据处理单元110，所述磁悬浮轴承监测***还包括AD转换器120和存储单元130，所述AD转换器120与磁悬浮轴承的位置传感器连接，所述位置传感器用于采集所述磁悬浮轴承的转子的位置信息，所述数据处理单元110还分别与所述AD转换器120和所述存储单元130连接；

如图3所示，所述磁悬浮轴承监测装置300包括：

获取模块301，用于按照预设时间间隔从所述AD转换器120获取所述转子的位置信息；

分析模块302，用于根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析；

判断模块303，用于根据所述悬浮轨迹分析的分析结果判断所述位置信息的存储模式；

第一存储模块304，用于若所述悬浮轨迹的分析结果为正常状态，按照第一存储模式在所述存储单元130存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储；

第二存储模块305，用于若所述悬浮轨迹的分析结果为异常状态，按照第二存储模式在所述存储单元130存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储。

另外，本申请实施例还提供了一种电机设备，所述电机设备包括上述实施例中的磁悬浮轴承监测***、磁悬浮轴承、位置传感器、处理器和存储器，所述位置传感器设置在所述磁悬浮轴承的转子上，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行上述实施例中的磁悬浮轴承监测方法。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行上述实施例中的磁悬浮轴承监测方法。

综上所述，本申请实施例提供了一种磁悬浮轴承故障监测***、方法、装置、压缩机及存储介质，本申请能够实时记录磁悬浮轴承的运行轨迹并进行保存分析；在轴承运行出现故障时，能够自动判断悬浮故障状态，并自动保存出现故障前的20分钟数据和直至发生故障停机这个时间段的悬浮轨迹数据信息；磁悬浮轴承监测***只需要将设备连接至磁悬浮控制器就可以实现对磁悬浮轴承转子悬浮状态的监测，不需要售后维修人员一直目视轨迹检测电脑检查悬浮状态，释放售后服务压力，降低售后维修成本。另外，上述实施例中提到的磁悬浮轴承监测装置、电机设备及计算机可读存储介质的具体实施过程，可以参见上述方法实施例的具体实施过程，在此不再一一赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁悬浮轴承监测***，其特征在于，应用于包括磁悬浮轴承的电机设备，所述磁悬浮轴承包括位置传感器和转子，所述位置传感器用于采集所述转子的位置信息，所述磁悬浮轴承监测***包括：数据处理单元、AD转换器和存储单元；

所述位置传感器与所述AD转换器连接，所述位置传感器用于向所述AD转换器发送指示所述位置信息的电信号；

所述数据处理单元与所述AD转换器连接，所述数据处理单元与所述存储单元连接；

所述数据处理单元用于：

按照预设时间间隔从所述AD转换器获取所述转子的位置信息；

根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析；

根据所述悬浮轨迹分析的分析结果判断所述位置信息的存储模式；

若所述悬浮轨迹分析的分析结果为正常状态，按照第一存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储；

若所述悬浮轨迹分析的分析结果为异常状态，按照第二存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储。

2.一种磁悬浮轴承监测方法，其特征在于，应用于磁悬浮轴承监测***的数据处理单元，所述磁悬浮轴承监测***还包括AD转换器和存储单元，所述AD转换器与磁悬浮轴承的位置传感器连接，所述位置传感器用于采集所述磁悬浮轴承的转子的位置信息，所述数据处理单元还分别与所述AD转换器和所述存储单元连接；

所述磁悬浮轴承监测方法包括：

按照预设时间间隔从所述AD转换器获取所述转子的位置信息；

根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析；

根据所述悬浮轨迹分析的分析结果判断所述位置信息的存储模式；

若所述悬浮轨迹分析的分析结果为正常状态，按照第一存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储；

若所述悬浮轨迹分析的分析结果为异常状态，按照第二存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承监测方法，其特征在于，根据预设时间间隔从所述AD转换器获取所述转子的位置信息的步骤，包括：

向所述AD转换器的控制端输出固定频率的脉冲信号，以使所述AD转换器按照预设时间间隔采集所述位置传感器的电信号；

根据预设转换规则将所述电信号转换为位置信号。

4.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承监测方法，其特征在于，根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析的步骤，包括：

按照时间顺序连接所述位置信息中的位移点，以得到所述转子的悬浮轨迹；

若所述悬浮轨迹大于预设的轨迹上限阈值或小于预设的轨迹下限阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于异常状态的分析结果；

若所述悬浮轨迹小于或等于预设的轨迹上限阈值且大于或等于预设的轨迹下限阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于正常状态的分析结果。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮轴承监测方法，其特征在于，所述***还包括比较单元，所述比较单元分别与所述位置传感器和所述数据处理单元连接，所述比较单元用于接收所述位置传感器发送的指示所述位置信息的电信号，并将所述电信号与预设的电信号阈值进行比较；

所述方法还包括：

根据所述比较单元发送的脉冲信号频率判断所述转子的悬浮轨迹的状态；

若所述比较单元发送的脉冲信号频率大于预设的频率阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于异常状态的分析结果；

若所述比较单元发送的脉冲信号频率小于预设的频率阈值，输出所述转子的悬浮轨迹处于正常状态的分析结果。

6.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承监测方法，其特征在于，所述存储单元包括第一存储空间和第二存储空间，按照第一存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储的步骤，包括：

在所述存储单元的所述第一存储空间存储所述位置信息；

当所述位置信息占用的存储空间大于所述第一存储空间的空间阈值时，覆盖所述第一存储空间中的历史位置信息，以存储新的位置信息。

7.根据权利要求6所述的磁悬浮轴承监测方法，其特征在于，按照第二存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储的步骤，包括：

在所述存储单元的所述第一存储空间存储所述位置信息；

当所述位置信息占用的存储空间大于所述第一存储空间的空间阈值时，继续在所述存储单元的第二存储空间存储所述位置信息。

8.一种磁悬浮轴承监测装置，其特征在于，应用于磁悬浮轴承监测***的数据处理单元，所述磁悬浮轴承监测***还包括AD转换器和存储单元，所述AD转换器与磁悬浮轴承的位置传感器连接，所述位置传感器用于采集所述磁悬浮轴承的转子的位置信息，所述数据处理单元还分别与所述AD转换器和所述存储单元连接；

所述磁悬浮轴承监测装置包括：

获取模块，用于按照预设时间间隔从所述AD转换器获取所述转子的位置信息；

分析模块，用于根据所述位置信息进行悬浮轨迹分析；

判断模块，用于根据所述悬浮轨迹分析的分析结果判断所述位置信息的存储模式；

第一存储模块，用于若所述悬浮轨迹的分析结果为正常状态，按照第一存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第一存储模式为覆盖式存储；

第二存储模块，用于若所述悬浮轨迹的分析结果为异常状态，按照第二存储模式在所述存储单元存储所述位置信息，其中，所述第二存储模式为连续式存储。

9.一种电机设备，其特征在于，所述电机设备包括权利要求1所述的磁悬浮轴承监测***、磁悬浮轴承、位置传感器、处理器和存储器，所述位置传感器设置在所述磁悬浮轴承的转子上，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行权利要求2至7任一项所述的磁悬浮轴承监测方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求2至7中任一项所述的磁悬浮轴承监测方法。

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