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系統的設計與開發
1.1 系統的整體方案
系統的整體方案結構如圖 1 所示。 現場檢測端的主要功能是信號采集和現場診斷,布置在旋轉機械上的振動傳感器負責采集振動信號,由信號采集
板卡上傳至現場終端進行狀態監測與故障分析。 為增強系統診斷能力,系統還配備了遠程 Web 端以實現遠程協同會診的功能,通過云平臺中的云數據庫功能,可將現場端的振動數據傳入云端,遠程專家可以通過 Web 端訪問后進行協同會診。
1.2 振動信號采集與預處理
系統選用頻響范圍寬、結構可靠、抗干擾能力強的 IEPE / ICP 壓電式加速度傳感器, 選用型號為MPS-140801-I 的 USB 數據采集板卡,該卡可以直接接入 IEPE / ICP 類傳感器,能實現 8 通道、每個通道最高以 128 kHz 為采樣頻率的信號采集。 設備運行環境的復雜性會使傳感器測得的振動信號受到許多干擾,這些干擾信號會對后續故障診斷產生影響,為了降低無用信號干擾,獲得更有效的診斷用信號,本系統會在診斷前進行濾波降噪的預處理。 集成的包含隔直、帶通濾波器、移動平均、中值濾波、維納濾波、五點三次平滑等濾波降噪算法可以根據不同的應用環境供用戶選擇。為了提高系統的適用性,由其他測振系統中測得的振動信號按照本系統中所用數據格式進行統一后,也可以導入系統中進行分析,即實現歸一化數據輸入的功能
1.3 故障診 。 斷方法
1.3.1 基于時頻域分析的傳統診斷方法
時頻域分析方法是傳統故障診斷的核心,主要包含信號的時域分析、頻域分析和時頻分析。振動信號的時域指標能夠評估轉子系統的振動大小,判斷其運行狀態[5]。 在實際工程中,時域分析常常作為系統狀態監測的主要手段,也作為故障發生的早期預警,幫助工作人員發現早期故障,主要包括有效值、峰峰值、峭度值等時域指標。