[发明专利]变速旋转机械设备振动状态监测方法及装置

权利要求书

1.一种变速旋转机械设备振动状态监测方法，其特征在于，包括：

当设备在正常状态下由下限转速增大至上限转速的过程中，同步采集所述设备的竖直方向振动速度、水平方向振动速度和转速；

融合所述竖直方向振动速度和所述水平方向振动速度，提取融合后振动速度的振动均方根值，并确定所述振动均方根值的均值和方差；

拟合所述均值、所述方差分别与所述转速的关系曲线，获得对应的连续函数；

将所述连续函数代入预设的决策函数，获得报警阈值模型；

实时获取所述设备当前的振动均方根值和转速，并将其代入所述报警阈值模型中以获取所述设备当前的振动状态；其中，所述报警阈值模型包括：

f(x，s)＝(μ(s)+kσ(s))(1+P)-x

其中，f(x，s)为决策函数，(μ(s)+kσ(s))(1+P)为报警阈值，x为振动均方根值，s为转速，μ(s)为x的均值与s的连续函数，σ(s)为x的方差与s的连续函数，k为阈值因子，P为预设常数。

2.如权利要求1所述的变速旋转机械设备振动状态监测方法，其特征在于，所述融合所述竖直方向振动速度和所述水平方向振动速度，包括：

根据全矢谱算法融合所述竖直方向振动速度和所述水平方向振动速度。

3.如权利要求1所述的变速旋转机械设备振动状态监测方法，其特征在于，所述拟合所述均值、所述方差分别与所述转速的关系曲线，包括：

根据相关向量机算法拟合所述均值、所述方差分别与所述转速的关系曲线。

4.如权利要求1所述的变速旋转机械设备振动状态监测方法，其特征在于，在实时获取所述设备当前的振动均方根值和转速之前，还包括：

当设备在故障状态下由下限转速增大至上限转速的过程中，同步采集所述设备的竖直方向振动速度、水平方向振动速度和转速，以作为测试样本；

根据所述测试样本对所述报警阈值模型进行测试，以确定所述报警阈值模型的报警准确率是否达到预设报警准确率；

当所述报警阈值模型的报警准确率低于预设报警准确率时，调整所述阈值因子以更新所述报警阈值模型，直至当前获得的报警阈值模型的报警准确率达到预设报警准确率为止。

5.一种变速旋转机械设备振动状态监测装置，其特征在于，包括：

数据预采集模块，用于当设备在正常状态下由下限转速增大至上限转速的过程中，同步采集所述设备的竖直方向振动速度、水平方向振动速度和转速；

振动特征提取模块，用于融合所述竖直方向振动速度和所述水平方向振动速度，提取融合后振动速度的振动均方根值，并确定所述振动均方根值的均值和方差；

转速函数确定模块，用于拟合所述均值、所述方差分别与所述转速的关系曲线，获得对应的连续函数；

阈值模型构建模块，用于将所述连续函数代入预设的决策函数，获得报警阈值模型；

实时状态监测模块，用于实时获取所述设备当前的振动均方根值和转速，并将其代入所述报警阈值模型中以获取所述设备当前的振动状态；其中，所述报警阈值模型包括：

f(x，s)＝(μ(s)+kσ(s))(1+P)-x

其中，f(x，s)为决策函数，(μ(s)+kσ(s))(1+P)为报警阈值，x为振动均方根值，s为转速，μ(s)为x的均值与s的连续函数，σ(s)为x的方差与s的连续函数，k为阈值因子，P为预设常数。

6.如权利要求5所述的变速旋转机械设备振动状态监测装置，其特征在于，所述融合所述竖直方向振动速度和所述水平方向振动速度，包括：

根据全矢谱算法融合所述竖直方向振动速度和所述水平方向振动速度。

7.如权利要求5所述的变速旋转机械设备振动状态监测装置，其特征在于，所述拟合所述均值、所述方差分别与所述转速的关系曲线，包括：

根据相关向量机算法拟合所述均值、所述方差分别与所述转速的关系曲线。

8.如权利要求5所述的变速旋转机械设备振动状态监测装置，其特征在于，还包括：

阈值模型优化模块，用于当设备在故障状态下由下限转速增大至上限转速的过程中，同步采集所述设备的竖直方向振动速度、水平方向振动速度和转速，以作为测试样本；根据所述测试样本对所述报警阈值模型进行测试，以确定所述报警阈值模型的报警准确率是否达到预设报警准确率；当所述报警阈值模型的报警准确率低于预设报警准确率时，调整所述阈值因子以更新所述报警阈值模型，直至当前获得的报警阈值模型的报警准确率达到预设报警准确率为止。