[发明专利]一种用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统及方法

说明书

本发明公开一种用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统及方法，包括信号采集单元、云服务器单元以及客户端；其中，所述信号采集单元包括传感器和信号采集模块，所述传感器包括振动传感器，用于采集振动所产生的加速度信号；所述传感器检测到的信号通过网络发送给云服务器单元；所述云服务器单元包括网络服务器及软件模块，所述软件模块包括数据处理模块，所述数据处理模块用于对信号采集单元发送过来的数据进行原始分析。本发明的系统和方法通过对现场的机械设备进行数据采集、处理、分析和存储，从而实现远程监测和故障自动诊断，确保设备的安全运行以及获得用于对设备的全生命周期进行分析的大数据。

技术领域

本发明涉及工业设备故障检测技术，具体涉及一种用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统及方法。

背景技术

轴承、齿轮等旋转类零部件是机械设备中主要的传动构件，例如汽轮机组、水轮机组和泵站机组等，其运行状态直接影响设备的性能。由于传动机械在工作过程中长期承受各种交变载荷、冲击和摩擦力的作用或其本身在制造过程中留下的缺陷，因此容易出现故障甚至损坏，而对于出现故障的传动系统，轻的会产生噪音，加速设备磨损，减少设备寿命，严重的会直接损坏设备，影响生产，带来经济损失，特别是对一些特殊重要的应用场合，一旦设备出现故障，其损失不可估量。

针对上述问题，一般是由专业技术人员借助测试仪器，到车间现场进行测量分析，进而确定故障类型和位置。但是，这种传统的检测方式，没有数据存储，没有利用大数据对设备的全生命周期进行分析的依据。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统，通过对现场的机械设备进行数据采集、处理、分析和存储，从而实现远程监测和故障自动诊断，确保设备的安全运行以及获得用于对设备的全生命周期进行分析的大数据。

本发明的另一个目的在于提供一种用于旋转类机械远程监测与故障诊断的方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种用于旋转类机械远程监测与故障诊断的系统，包括信号采集单元、云服务器单元以及客户端；

其中，所述信号采集单元包括传感器和信号采集模块，所述传感器包括振动传感器，用于采集振动所产生的加速度信号，所述振动传感器安装于靠近被检测对象的位置；所述信号采集模块包括处理器、存储器以及网络模块；所述传感器检测到的信号传递给处理器，并存储到存储器中，通过网络模块发送给云服务器单元；

所述云服务器单元包括网络服务器及软件模块，所述软件模块包括数据处理模块，所述数据处理模块用于对信号采集单元发送过来的数据进行原始分析；所述数据处理模块对振动传感器采集到的振动信号进行时域分析和频域分析，其中，根据时域分析获得时域图谱，并自动计算出峭度数据k，并与用户录入的故障峭度数据k′进行对比，当k≥k′时得出发生故障的分析结果；根据频域分析获得频谱图，获得实时振动频率f，并与用户录入的故障特征频率f′进行对比，当f≥f′时得出发生故障的分析结果；

所述客户端通过网络访问云服务器单元中的分析结果。

本发明的一个优选方案，其中，所述传感器还包括温度传感器，用于采集工作环境中的温度信号，所述温度传感器安装于靠近被检测对象的位置。一般地，振动传感器和温度传感器安装在靠近齿轮或轴承位置，如果是封闭的箱体，则贴装在外壳上。

本发明的一个优选方案，其中，所述信号采集单元、云服务器单元和客户端之间通过互联网实现数据传输；工作中，当信号采集单元无法连接到云服务器单元的时候，可以将采集好的数据暂时缓存在存储器内，当连接到云服务器单元并成功发送数据后，改变缓存标记。

本发明的一个优选方案，其中，所述信号采集模块还包括处理电路，该处理电路包括晶振电路、复位电路、滤波电路、稳压电路以及烧制程序口电路。