[实用新型]智能电机振动在线监测及预警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能电机振动在线监测及预警系统，特别是一种实现电机振动智能在线监测的同时，还能进行预警的系统，属于智能电机监测领域。

背景技术

电机的安全可靠运行，在很大程度上取决于它的振动。实际运行时，电机的关键机械部件发生损坏或异常后若继续运行，会诱发电机异常振动变化。对于长期处于异常振动运行的电机，其机械性能和电气性能将大大下降，若不及时进行检修，往往会导致电机关键部件的不可逆转的损坏，减低电机使用寿命，破坏系统运行稳定性，从而对企业的生产带来安全隐患，因此对电机振动状态的监测预警十分必要。

现有的电机运行状态监测系统主要都是针对大型或特殊机组而设计，功能相对单一，存在成本普遍较高、应用范围有限等不足，尚无针对普通电机的低成本、通用性的电机振动在线监测预警系统。如中国专利“风力发电机组振动监测及故障诊断方法”（申请号：200810118822.4）提出了一种风力发电机组振动监测及故障诊断方法，通过传感器采集振动原始信号由总线传输到数据中心存储，并通过分析模块来进行故障诊断和报警，该方法适用于监测大型风力发电机组关键零部件，系统成本高；采用振动数据超过阈值方式进行趋势预警和状态预警，而不是依据电机振动的故障先兆特征，误报率高、且不能辨识振动原因；振动传感器采用磁性方式布置，易松动、干扰大，很难精确采集振动数据；且无法排除电机振动受功率波动和负载率的影响。

此外，如中国专利“一种水电机组振动多变量远程预警方法”（申请号：201410671054.0）提出了一种水电机组振动多变量远程预警方法，建立水电机组运行振动基础知识库、故障数据库，远程监控并获取水电机组运行振动数据，将采集的机组各部位振动信号与基础数据库中的数值进行比对匹配，能够对故障类型进行判断。但是该专利仅是提出了一种能够辨识水电机组部分故障的方法，且需建立基础数据库和故障数据库，需要的设备和算法复杂，硬件成本很高，难以实现就地监测预警；未考虑到异常振动前兆、功率波动和负载率的影响，容易导致漏报警或误报警。而且水电机组振动产生原因及特征与中小型电动机有很大差别，该方法不能用于中小型电机。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种适用于中小型电机的、结构简单、成本低廉、综合考虑功率抖动和负载率影响的智能电机振动在线监测及预警系统。本实用新型的目的在于通过该系统，在电机出现故障先兆和不正常工作状态时能够及时诊断、及时预警、及时处理，有效避免了故障的扩大，以及由其引发的设备损毁和意外停产等严重后果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

所述的智能电机振动在线监测及预警系统包括振动传感器（1）、处理分析模块（2）、日历模块（3）、存储模块（4）、通讯模块（5）、现场报警模块（6）、便携设备（7）。

振动传感器（1）紧密固定于电机外壳（8）上，此时电机振动会准确传递到传感器上，将测得的电机实时振动数据送给处理分析模块（2），处理分析模块（2）通过日历模块（3）获取时间，将电机实时振动数据按照设定的连续时段在存储模块（4）中储存。

处理分析模块（2）对每一连续时段的实时振动数据进行分析，提取振动特征，与预存的标准样本进行对比分析，按照实测的振动波形与标准样本的偏离度是否超出设定的阈值作为判据，来判断电机是否存在异常振动，如果存在异常振动，则通过现场报警模块（6）进行预警，同时通过通讯模块（5）向便携设备（7）发出预警信号。

便携设备（7）通过通讯模块（5）连接处理分析模块（2），随时查看电机运行振动数据。

振动传感器（1）安装位置的选择关系到分析结果的准确性，要保证其安装位置必须能正确反映电机的工作状态，且振动传感器（1）一般具有明显的方向性，因此振动传感器（1）同时测量x、y、z三个方向的振动数据，处理分析模块（2）分别针对三个方向振动数据进行异常振动分析判断；或者针对三个方向振动数据的合成矢量进行异常振动分析判断。