CN118171048A - 一种轮机设备振动数据修正方法及预警*** - Google Patents
一种轮机设备振动数据修正方法及预警*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN118171048A CN118171048A CN202410584932.9A CN202410584932A CN118171048A CN 118171048 A CN118171048 A CN 118171048A CN 202410584932 A CN202410584932 A CN 202410584932A CN 118171048 A CN118171048 A CN 118171048A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- interference
- data segment
- data
- vibration signal
- usstr
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 32
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 10
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 9
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000007418 data mining Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000013450 outlier detection Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本发明属于数据采集技术领域，提供了一种轮机设备振动数据修正方法及预警***，获取轮机设备的振动信号数据；依次扫描振动信号数据中的各个干扰数据段；对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据。修正后的结果既能消除大多数的野值点，也不会由于大量的干扰数据的影响丢失数据段中的真正的异常数据，因此数据具有较高的还原度，不会产生数据失真；抵消了局部的喘振或者震荡带来的故障强度失真，消除不严重的喘振或者外部震荡带来的虚假滤波问题或者漏数据影响。
Description
技术领域
本发明属于数据采集技术领域，具体涉及一种轮机设备振动数据修正方法及预警***。
背景技术
在传感器采集轮机设备在持续的运行时的振动数据时，由于外部高温、高速产生的风压致使轮机叶片产生的疲劳、氧化腐蚀、摩擦损伤，管路老化、泄漏、气泡等情况导致轮机设备在启动过程升速缓慢、压气机工况偏离设计值、气流激振故障等情况，或者这些情况进一步导致的压气机失速、振动加剧、出现喘振啸叫等问题，会在采集到的振动数据中产生大量的野值点和喘振导致的大量干扰数据，现有的数据挖掘方法，例如离群检测算法，只是在同类数据中筛选选出离群点进行数据挖掘，尽管能够筛除一部分的离群点，但是干扰产生的数据并非是离群点，如果通过现有的滤波器降低混叠造成的失真会使在这些数据段中的真正的异常数据被滤除，使得振动数据产生实质性的失真，丢失并不是干扰数据的信号；所以现有的滤波器会使得轮机设备的振动状态数据难以准确的获取，产生较大的数据失真。
发明内容
本发明的目的在于提出一种轮机设备振动数据修正方法及预警***，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种轮机设备振动数据修正方法，所述一种轮机设备振动数据修正方法包括如下各步骤：
S100，获取轮机设备的振动信号数据；
S200，依次扫描振动信号数据中的各个干扰数据段；
S300，对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据。
进一步地，获取轮机设备的振动信号数据的方法为：通过盖格尔测振仪、加速度计或者激光测振仪对燃气轮机实时进行振动信号的采集。
其中，燃气轮机为双转子燃气轮机或者三转子燃气轮机。
进一步地，在S200中，依次扫描振动信号数据中的各个干扰数据段的方法为：
将所有的振动信号数据平均分割为N个数据段；设置变量q∈[1,N]，则以第q个数据段为Vib(q)，Vib(q)中的平均振动信号为MVib(q)；其中，N为大于3的整数；
在q的取值范围内，依次对各个Vib(q)进行干扰数据标定，具体为：在各个Vib(q)中，按逆时间顺序标记振动信号首次大于MVib(q)中的振动信号的采集时刻为右标时刻RT，以RT采集的振动信号为RVib；从RT时刻开始逆时间顺序依次判断MVib(q)中的各个振动信号，标记振动信号首次大于RVib的振动信号的采集时刻为左标时刻LT；以LT采集的振动信号为LVib；以MVib(q)中LT和RT之间的时间段采集的所有数据形成的数据段为干扰数据段；获得各个Vib(q)的干扰数据段即为振动信号数据中的各个干扰数据段。
其中，数据段的含义为按时间顺序排列的振动信号值数据。
干扰数据段是两个端点为振动信号的震荡幅度从左到右呈波浪形震荡的数据段，LT一般是是燃气轮机发生变速非平稳的极限时刻，在该时刻之后的LT和RT之间采集的数据段大概率会引发燃气轮机气流激振状态或者不平衡状态，因此干扰数据段能够准确的定位出燃气轮机组最近变速非平稳状态产生干扰的数据段。
由于燃气轮机机组经常处于变速非平稳状态，传感器采集到的有效振动信号在不同的采集时刻之间的时间间隔较长，尤其是常用的峰值保持降采样方法对振动信号进行等间隔分段，等间隔分段使得经常在等间隔分段之间正好错过信号或者发生误采集；在变速非平稳状态下，燃气轮机机组产生的气流激振状态、不平衡状态时的振动数据会引发状态干扰信号或者产生振动信号的野值点，这些野值点会和真正的异常数据相互混淆，使用现有的滤波器则会滤除异常数据，使得异常数据出现遗漏、失真问题，为此，本申请提出以下方法以减少这些干扰信号和野值信号。
进一步地，在S300中，对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据的方法为：
分别计算各个干扰数据段的干扰强度，计算数据段的干扰强度的方法具体为：
记在数据段中的各个振动信号值中相邻的振动信号值两两之间增大的总次数为UsAdd、相邻的振动信号值两两之间减小的总次数为UsSub；则计算数据段的干扰强度UsStr=UsAdd÷(UsAdd+UsSub)×100；
根据各个干扰数据段的干扰强度分别获得各个干扰数据段对应的平稳偏移序列，具体为：
以各个干扰数据段的中位数的采集时间为中位时间；以当前干扰数据段的中位时间为MBT；
获取距离T1之前的最近的一个干扰数据段的中位时间MAT；将MAT所对应的干扰数据段记为前置干扰数据段；
取振动信号数据中MAT到MBT之间的数据段，计算该数据段的干扰强度作为当前干扰数据段的延续性干扰强度，计算数据段的干扰强度的方法具体为：
记在数据段中的各个振动信号值中相邻的振动信号值两两之间增大的总次数为UsAdd、相邻的振动信号值两两之间减小的总次数为UsSub；则计算数据段的干扰强度UsStr=UsAdd÷(UsAdd+UsSub)×100；
如果当前干扰数据段的干扰强度大于延续性干扰强度，则以当前干扰数据段的干扰强度作为趋向强度，否则，以前置干扰数据段的干扰强度和当前干扰数据段的干扰强度的平均值作为趋向强度；
将当前干扰数据段和前置干扰数据段中的各个振动信号值按照采集的时间顺序进行排序；
将当前干扰数据段和前置干扰数据段中序号相同的振动信号值相减获得差值，并将各个差值乘以趋向强度值的结果记为平稳偏移量，将各个平稳偏移量依次组成平稳偏移序列；
根据对应的平稳偏移序列分别对各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据。
其中，根据对应的平稳偏移序列分别对各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据的具体方法为：将平稳偏移序列和对应的干扰数据段中序号相同的数值依次相加从而获得振动信号修正数据。
其中，数据段的干扰强度的值越大表示外界干扰强度大，值越小则表示外界干扰强度小，干扰强度是燃气轮机在启动过程升速异常、压气机工况偏离设计值、气流激振故障等任意一种异常对于数据段造成的干扰的大小；如果当前干扰数据段的干扰强度大于延续性干扰强度，则表示异常对于数据段造成的干扰在当前干扰数据段和前置干扰数据段之间具有较强的延续性，否则该干扰并不具有延续性；如果具有延续性，则根据最能代表燃气轮机状态现状的当前干扰数据段的干扰强度计算平稳偏移序列，反之则需要扩大到前置干扰数据段进行综合计算；计算获得的平稳偏移序列能够按照每个值在前一个近似周期内的变化进行偏移修正，由于本方法并不是数据滤波，而是对每个振动数据都对应的进行了消除干扰影响的修正，修正后的结果既能消除大多数的野值点，也不会由于大量的干扰数据的影响丢失数据段中的真正的异常数据，因此数据具有较高的还原度，不会产生数据失真。
以上的技术方案尽管能精准的还原正常状态下燃气轮机的振动数据，但是如果在前置干扰数据段和当前干扰数据段之间燃气轮机压气机的发生喘振现象或者航行过程中的外部震荡现象（例如外部撞击、水流或者气流加剧等外部影响），即使喘振或者外部震荡不严重，也会使得以上的数据修正方法产生的数据严重失真，其原理是喘振导致燃气轮机内部的气流沿压气机轴线方向发生气流振荡现象导致压气机部件的强烈机械振动，从而对采集到的振动信号产生强干扰，从而无可避免的产生数据失真，为了消除这个问题，本申请提出了以下方法使得消除喘振带来的影响：
优选地，在S300中，对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据的方法包括：
分别计算各个干扰数据段的干扰强度；
以所有干扰数据段的干扰强度的平均值为UsStrM，以干扰数据段的序号为i，以UsStr(i)为第i个干扰数据段的干扰强度；依次判断各个UsStr(i)：
如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值小于UsStr(i-1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值小于UsStr(i-1)的值，并且如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值大于UsStr(i+1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值大于UsStr(i+1)的值、UsStr(i)的值大于UsStrM，则标记UsStr(i) 对应的干扰数据段在采集时发生了喘振；
如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值大于UsStr(i-1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值大于UsStr(i-1)的值，并且如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值小于UsStr(i+1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值小于UsStr(i+1)的值、UsStr(i)的值小于UsStrM，则标记UsStr(i) 对应的干扰数据段在采集时发生了外部震荡；
以j为UsStr(i) 对应的干扰数据段中振动信号值的序号，以Usi(j)是UsStr(i)对应的干扰数据段中序号为j的振动信号值；
如果UsStr(i) 对应的干扰数据段在采集时发生了喘振，根据各个干扰数据段的干扰强度分别获得各个干扰数据段对应的喘振偏移序列，具体为：
计算UsStr(i) 对应的干扰数据段中各个振动信号值Usi(j)的喘振偏移量surge(j)：
surge(j) = UsStr(i)×|UsiMax-Max(Usi(j), Usi(j+1))|；
其中，UsiMax是UsStr(i) 对应的干扰数据段中最大振动信号值，Max函数为求最大值；
将各个喘振偏移量依次组成喘振偏移序列；
将喘振偏移序列和对应的干扰数据段中序号相同的数值依次相加从而获得振动信号修正数据；
如果UsStr(i) 对应的干扰数据段在采集时发生了外部震荡，根据各个干扰数据段的干扰强度分别获得各个干扰数据段对应的震荡偏移序列，具体为：
计算UsStr(i) 对应的干扰数据段中各个振动信号值Usi(j)的震荡偏移量shock(j)：
shock(j)= UsStr(i)×|UsiMin-Min(Usi(j-1), Usi(j))|；
其中，UsiMin是UsStr(i) 对应的干扰数据段中最小振动信号值，Min函数为求最小值；
将各个震荡偏移量依次组成震荡偏移序列；
将震荡偏移序列和对应的干扰数据段中序号相同的数值依次相加从而获得振动信号修正数据。
以上方法能够辨识发生喘振现象或者航行过程中的外部震荡现象时刻采集的振动数据，根据构建精确到每个震荡信号的数值的小幅度修正，能够极大的减少这两种强干扰现象数据失真问题；通过喘振偏移序列和震荡偏移序列从而抵消了局部的喘振或者震荡带来的故障强度失真，消除不严重的喘振或者外部震荡带来的虚假滤波问题或者漏数据影响，提高***的诊断精度和可靠性。
本发明还提供了一种轮机设备振动数据预警***，所述一种轮机设备振动数据预警***包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种轮机设备振动数据修正方法中的步骤，所述一种轮机设备振动数据预警***可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的***可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下***的单元中：
振动信号采集单元，用于获取轮机设备的振动信号数据；
干扰数据扫描单元，用于依次扫描振动信号数据中的各个干扰数据段；
振动信号修正单元，用于对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据；
预警信号推送单元，用于如果振动信号修正数据大于阈值，则发出燃气轮机的故障信号。
本发明的有益效果为：本发明提供一种轮机设备振动数据修正方法及预警***，对每个振动数据都对应的进行了消除干扰影响的修正，修正后的结果既能消除大多数的野值点，也不会由于大量的干扰数据的影响丢失数据段中的真正的异常数据，因此数据具有较高的还原度，不会产生数据失真；根据构建精确到每个震荡信号的数值的小幅度修正，能够极大的减少这两种强干扰现象数据失真问题；通过喘振偏移序列和震荡偏移序列从而抵消了局部的喘振或者震荡带来的故障强度失真，消除不严重的喘振或者外部震荡带来的虚假滤波问题或者漏数据影响。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
图1所示为一种轮机设备振动数据预警***结构图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
S100，获取轮机设备的振动信号数据；
S200，依次扫描振动信号数据中的各个干扰数据段；
S300，对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据。
进一步地，获取轮机设备的振动信号数据的方法为：通过激光测振仪对燃气轮机实时进行振动信号的采集。
其中，燃气轮机为双转子燃气轮机。
进一步地，在S200中，依次扫描振动信号数据中的各个干扰数据段的方法为：
将所有的振动信号数据平均分割为N个数据段；设置变量q∈[1,N]，则以第q个数据段为Vib(q)，Vib(q)中的平均振动信号为MVib(q)；其中，N设置为30；
在q的取值范围内，依次对各个Vib(q)进行干扰数据标定，具体为：在各个Vib(q)中，按逆时间顺序标记振动信号首次大于MVib(q)中的振动信号的采集时刻为右标时刻RT，以RT采集的振动信号为RVib；从RT时刻开始逆时间顺序依次判断MVib(q)中的各个振动信号，标记振动信号首次大于RVib的振动信号的采集时刻为左标时刻LT；以LT采集的振动信号为LVib；以MVib(q)中LT和RT之间的时间段采集的所有数据形成的数据段为干扰数据段；获得各个Vib(q)的干扰数据段即为振动信号数据中的各个干扰数据段。
其中，数据段的含义为按时间顺序排列的振动信号值数据。
进一步地，在S300中，对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据的方法为：
分别计算各个干扰数据段的干扰强度，计算数据段的干扰强度的方法具体为：
记在数据段中的各个振动信号值中相邻的振动信号值两两之间增大的总次数为UsAdd、相邻的振动信号值两两之间减小的总次数为UsSub；则计算数据段的干扰强度UsStr=UsAdd÷(UsAdd+UsSub)×100；
根据各个干扰数据段的干扰强度分别获得各个干扰数据段对应的平稳偏移序列，具体为：
以各个干扰数据段的中位数的采集时间为中位时间；以当前干扰数据段的中位时间为MBT；
获取距离T1之前的最近的一个干扰数据段的中位时间MAT；将MAT所对应的干扰数据段记为前置干扰数据段；
取振动信号数据中MAT到MBT之间的数据段，计算该数据段的干扰强度作为当前干扰数据段的延续性干扰强度，计算数据段的干扰强度的方法具体为：
记在数据段中的各个振动信号值中相邻的振动信号值两两之间增大的总次数为UsAdd、相邻的振动信号值两两之间减小的总次数为UsSub；则计算数据段的干扰强度UsStr=UsAdd÷(UsAdd+UsSub)×100；
如果当前干扰数据段的干扰强度大于延续性干扰强度，则以当前干扰数据段的干扰强度作为趋向强度，否则，以前置干扰数据段的干扰强度和当前干扰数据段的干扰强度的平均值作为趋向强度；
将当前干扰数据段和前置干扰数据段中的各个振动信号值按照采集的时间顺序进行排序；
将当前干扰数据段和前置干扰数据段中序号相同的振动信号值相减获得差值，并将各个差值乘以趋向强度值的结果记为平稳偏移量，将各个平稳偏移量依次组成平稳偏移序列；
根据对应的平稳偏移序列分别对各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据。
其中，根据对应的平稳偏移序列分别对各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据的具体方法为：将平稳偏移序列和对应的干扰数据段中序号相同的数值依次相加从而获得振动信号修正数据。
实施例2
在实施例1的基础上在S300步骤中加入以下技术方案：
在S300中，对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据的方法包括：
分别计算各个干扰数据段的干扰强度；
以所有干扰数据段的干扰强度的平均值为UsStrM，以干扰数据段的序号为i，以UsStr(i)为第i个干扰数据段的干扰强度；依次判断各个UsStr(i)：
如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值小于UsStr(i-1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值小于UsStr(i-1)的值，并且如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值大于UsStr(i+1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值大于UsStr(i+1)的值、UsStr(i)的值大于UsStrM，则标记UsStr(i) 对应的干扰数据段在采集时发生了喘振；
以j为UsStr(i) 对应的干扰数据段中振动信号值的序号，以Usi(j)是UsStr(i)对应的干扰数据段中序号为j的振动信号值；
计算UsStr(i) 对应的干扰数据段中各个振动信号值Usi(j)的喘振偏移量surge(j)：
surge(j) = UsStr(i)×|UsiMax-Max(Usi(j), Usi(j+1))|；
其中，UsiMax是UsStr(i) 对应的干扰数据段中最大振动信号值，Max函数为求最大值；
将各个喘振偏移量依次组成喘振偏移序列；
将喘振偏移序列和对应的干扰数据段中序号相同的数值依次相加从而获得振动信号修正数据。
实施例3
在实施例1的基础上在S300步骤中加入以下技术方案：
在S300中，对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据的方法包括：
分别计算各个干扰数据段的干扰强度；
以所有干扰数据段的干扰强度的平均值为UsStrM，以干扰数据段的序号为i，以UsStr(i)为第i个干扰数据段的干扰强度；依次判断各个UsStr(i)：
如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值大于UsStr(i-1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值大于UsStr(i-1)的值，并且如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值小于UsStr(i+1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值小于UsStr(i+1)的值、UsStr(i)的值小于UsStrM，则标记UsStr(i) 对应的干扰数据段在采集时发生了外部震荡；
以j为UsStr(i) 对应的干扰数据段中振动信号值的序号，以Usi(j)是UsStr(i)对应的干扰数据段中序号为j的振动信号值；
如果UsStr(i) 对应的干扰数据段在采集时发生了外部震荡，根据各个干扰数据段的干扰强度分别获得各个干扰数据段对应的震荡偏移序列，具体为：
计算UsStr(i) 对应的干扰数据段中各个振动信号值Usi(j)的震荡偏移量shock(j)：
shock(j)= UsStr(i)×|UsiMin-Min(Usi(j-1), Usi(j))|；
其中，UsiMin是UsStr(i) 对应的干扰数据段中最小振动信号值，Min函数为求最小值；
将各个震荡偏移量依次组成震荡偏移序列；
将震荡偏移序列和对应的干扰数据段中序号相同的数值依次相加从而获得振动信号修正数据。
在本发明中还提供一种计算机***的实施例，实施例为一种轮机设备振动数据预警***，如图1所示为本发明的一种轮机设备振动数据预警***结构图，该实施例的一种轮机设备振动数据预警***包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种轮机设备振动数据预警***实施例中的步骤。
所述***包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下***的单元中：
振动信号采集单元，用于获取轮机设备的振动信号数据；
干扰数据扫描单元，用于依次扫描振动信号数据中的各个干扰数据段；
振动信号修正单元，用于对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据；
预警信号推送单元，用于如果振动信号修正数据大于阈值，则发出燃气轮机的故障信号。
其中，阈值设置为最近24小时内轮机设备的振动信号值的最高值的1.5倍。
所述一种轮机设备振动数据预警***可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备中。所述一种轮机设备振动数据预警***，可运行的***可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种轮机设备振动数据预警***的示例，并不构成对一种轮机设备振动数据预警***的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种轮机设备振动数据预警***还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种轮机设备振动数据预警***运行***的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种轮机设备振动数据预警***可运行***的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种轮机设备振动数据预警***的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（SmartMediaCard,SMC），安全数字（SecureDigital,SD）卡，闪存卡（FlashCard）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (9)
1.一种轮机设备振动数据修正方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100，获取轮机设备的振动信号数据；
S200，依次扫描振动信号数据中的各个干扰数据段；
S300，对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据；
在S300中，具体的方法为：
分别计算各个干扰数据段的干扰强度；
根据各个干扰数据段的干扰强度分别获得各个干扰数据段对应的平稳偏移序列；
根据对应的平稳偏移序列分别对各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据。
2.根据权利要求1所述的一种轮机设备振动数据修正方法，其特征在于，在S200中，依次扫描振动信号数据中的各个干扰数据段的方法为：
将所有的振动信号数据平均分割为N个数据段；设置变量q∈[1,N]，则以第q个数据段为Vib(q)，Vib(q)中的平均振动信号为MVib(q)；其中，N为大于3的整数；在q的取值范围内，依次对各个Vib(q)进行干扰数据标定，具体为：在各个Vib(q)中，按逆时间顺序标记振动信号首次大于MVib(q)中的振动信号的采集时刻为右标时刻RT，以RT采集的振动信号为RVib；从RT时刻开始逆时间顺序依次判断MVib(q)中的各个振动信号，标记振动信号首次大于RVib的振动信号的采集时刻为左标时刻LT；以LT采集的振动信号为LVib；以MVib(q)中LT和RT之间的时间段采集的所有数据形成的数据段为干扰数据段；获得各个Vib(q)的干扰数据段即为振动信号数据中的各个干扰数据段。
3.根据权利要求1所述的一种轮机设备振动数据修正方法，其特征在于，计算数据段的干扰强度的方法具体为：记在数据段中的各个振动信号值中相邻的振动信号值两两之间增大的总次数为UsAdd、相邻的振动信号值两两之间减小的总次数为UsSub；则计算数据段的干扰强度UsStr=UsAdd÷(UsAdd+UsSub)×100。
4.根据权利要求1所述的一种轮机设备振动数据修正方法，其特征在于，根据各个干扰数据段的干扰强度分别获得各个干扰数据段对应的平稳偏移序列，具体为：
以各个干扰数据段的中位数的采集时间为中位时间；以当前干扰数据段的中位时间为MBT；
获取距离T1之前的最近的一个干扰数据段的中位时间MAT；将MAT所对应的干扰数据段记为前置干扰数据段；
取振动信号数据中MAT到MBT之间的数据段，计算该数据段的干扰强度作为当前干扰数据段的延续性干扰强度；
如果当前干扰数据段的干扰强度大于延续性干扰强度，则以当前干扰数据段的干扰强度作为趋向强度，否则，以前置干扰数据段的干扰强度和当前干扰数据段的干扰强度的平均值作为趋向强度；
将当前干扰数据段和前置干扰数据段中的各个振动信号值按照采集的时间顺序进行排序；
将当前干扰数据段和前置干扰数据段中序号相同的振动信号值相减获得差值，并将各个差值乘以趋向强度值的结果记为平稳偏移量，将各个平稳偏移量依次组成平稳偏移序列。
5.根据权利要求1所述的一种轮机设备振动数据修正方法，其特征在于，根据对应的平稳偏移序列分别对各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据的具体方法为：将平稳偏移序列和对应的干扰数据段中序号相同的数值依次相加从而获得振动信号修正数据。
6.根据权利要求1所述的一种轮机设备振动数据修正方法，其特征在于，在S300中，对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据的方法包括：
分别计算各个干扰数据段的干扰强度；
以所有干扰数据段的干扰强度的平均值为UsStrM，以干扰数据段的序号为i，以UsStr(i)为第i个干扰数据段的干扰强度；依次判断各个UsStr(i)：
如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值小于UsStr(i-1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值小于UsStr(i-1)的值，并且如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值大于UsStr(i+1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值大于UsStr(i+1)的值、UsStr(i)的值大于UsStrM，则标记UsStr(i) 对应的干扰数据段在采集时发生了喘振；
以j为UsStr(i) 对应的干扰数据段中振动信号值的序号，以Usi(j)是UsStr(i) 对应的干扰数据段中序号为j的振动信号值；
计算UsStr(i) 对应的干扰数据段中各个振动信号值Usi(j)的喘振偏移量surge(j)：
surge(j) = UsStr(i)×|UsiMax-Max(Usi(j), Usi(j+1))|；
其中，UsiMax是UsStr(i) 对应的干扰数据段中最大振动信号值，Max函数为求最大值；
将各个喘振偏移量依次组成喘振偏移序列；
将喘振偏移序列和对应的干扰数据段中序号相同的数值依次相加从而获得振动信号修正数据。
7.根据权利要求1所述的一种轮机设备振动数据修正方法，其特征在于，在S300中，对振动信号数据中各个干扰数据段进行数据修正获得振动信号修正数据的方法包括：
分别计算各个干扰数据段的干扰强度；
以所有干扰数据段的干扰强度的平均值为UsStrM，以干扰数据段的序号为i，以UsStr(i)为第i个干扰数据段的干扰强度；依次判断各个UsStr(i)：
如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值大于UsStr(i-1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值大于UsStr(i-1)的值，并且如果UsStr(i)对应的干扰数据段的平均振动信号值小于UsStr(i+1)对应的干扰数据段的平均振动信号值时，UsStr(i)的值小于UsStr(i+1)的值、UsStr(i)的值小于UsStrM，则标记UsStr(i) 对应的干扰数据段在采集时发生了外部震荡；
以j为UsStr(i) 对应的干扰数据段中振动信号值的序号，以Usi(j)是UsStr(i) 对应的干扰数据段中序号为j的振动信号值；
如果UsStr(i) 对应的干扰数据段在采集时发生了外部震荡，根据各个干扰数据段的干扰强度分别获得各个干扰数据段对应的震荡偏移序列，具体为：
计算UsStr(i) 对应的干扰数据段中各个振动信号值Usi(j)的震荡偏移量shock(j)：
shock(j)= UsStr(i)×|UsiMin-Min(Usi(j-1), Usi(j))|；
其中，UsiMin是UsStr(i) 对应的干扰数据段中最小振动信号值，Min函数为求最小值；
将各个震荡偏移量依次组成震荡偏移序列；
将震荡偏移序列和对应的干扰数据段中序号相同的数值依次相加从而获得振动信号修正数据。
8.根据权利要求1所述的一种轮机设备振动数据修正方法，其特征在于，获取轮机设备的振动信号数据的方法为：通过盖格尔测振仪、加速度计或者激光测振仪对燃气轮机实时进行振动信号的采集。
9.一种轮机设备振动数据预警***，其特征在于，所述一种轮机设备振动数据预警***包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1到8中的任意一种所述的一种轮机设备振动数据修正方法中的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410584932.9A CN118171048B (zh) | 2024-05-13 | 一种轮机设备振动数据修正方法及预警*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410584932.9A CN118171048B (zh) | 2024-05-13 | 一种轮机设备振动数据修正方法及预警*** |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118171048A true CN118171048A (zh) | 2024-06-11 |
| CN118171048B CN118171048B (zh) | 2024-08-02 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6314083B1 (en) * | 1997-04-04 | 2001-11-06 | Nippon Columbia Co., Ltd. | Frequency control device and method for frequency synchronization with multiplex signal by OFDM, receiving device, and communication device |
| JP2016223970A (ja) * | 2015-06-02 | 2016-12-28 | トヨタ自動車株式会社 | バランス修正装置 |
| CN117213864A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-12-12 | 中国航发控制***研究所 | 适用于发动机的滑油金属屑末颗粒的智能检测方法及*** |
| CN117743759A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-03-22 | 国家电网有限公司 | 一种瓷支柱绝缘子振动信号去噪方法 |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6314083B1 (en) * | 1997-04-04 | 2001-11-06 | Nippon Columbia Co., Ltd. | Frequency control device and method for frequency synchronization with multiplex signal by OFDM, receiving device, and communication device |
| JP2016223970A (ja) * | 2015-06-02 | 2016-12-28 | トヨタ自動車株式会社 | バランス修正装置 |
| CN117213864A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-12-12 | 中国航发控制***研究所 | 适用于发动机的滑油金属屑末颗粒的智能检测方法及*** |
| CN117743759A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-03-22 | 国家电网有限公司 | 一种瓷支柱绝缘子振动信号去噪方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 罗绵辉;梁平;: "基于高斯混合模型的汽轮机振动故障诊断", 核动力工程, no. 06, 15 December 2009 (2009-12-15) * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110131193B (zh) | 航空发动机喘振故障监测方法和*** | |
| CN109667728B (zh) | 用于风力发电机组转速传感器的故障检测方法和装置 | |
| CN108361207B (zh) | 一种用于离心泵振动监测与故障预警的装置及方法 | |
| CN110735669B (zh) | 一种航空燃气涡轮发动机旋转失速判断方法及装置 | |
| EP3788328B1 (en) | System and process for pattern matching bearing vibration diagnostics | |
| US20190332102A1 (en) | Machine health monitoring of rotating machinery | |
| CN111027426B (zh) | 一种航空发动机振动信号基频幅值计算方法 | |
| CN112326213B (zh) | 异常数据检测方法及装置、机械故障检测方法及装置 | |
| US10197594B2 (en) | Tachometer signal jitter reduction system and method | |
| CN111504450A (zh) | 一种设备故障报警方法及装置 | |
| CN112459971A (zh) | 风力发电机组塔筒的异常振动检测方法 | |
| JP2019100756A (ja) | 異常検出装置、異常検出方法及び異常検出用コンピュータプログラム | |
| CN118171048B (zh) | 一种轮机设备振动数据修正方法及预警*** | |
| CN112628006A (zh) | 发动机进气压力可信性检测方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN112733455A (zh) | 水轮机建模数据的修正方法、***、装置和存储介质 | |
| CN117113200B (zh) | 转子故障诊断方法、装置、电子设备及介质 | |
| WO2024146488A1 (zh) | 回转机构运行状态检测方法、装置、控制器及作业机械 | |
| CN118171048A (zh) | 一种轮机设备振动数据修正方法及预警*** | |
| CN111351628B (zh) | 一种高超声速风洞连续变攻角试验数据处理方法 | |
| CN116558840B (zh) | 一种航空发动机叶片监测方法、装置、设备、存储介质 | |
| Zhang et al. | Research on the identification of asynchronous vibration parameters of rotating blades based on blade tip timing vibration measurement theory | |
| CN111120203B (zh) | 确定风力发电机组的偏航对风偏差角度的方法及设备 | |
| CN114608821A (zh) | 一种旋转机械振动信号阶比谱确定方法及装置 | |
| CN115833836A (zh) | 一种数字信号处理方法、***、终端及存储介质 | |
| CN112879216B (zh) | 风电场的风速修正方法和装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |