[发明专利]一种应用于换热机组的故障诊断方法

说明书

本申请提供一种应用于换热机组的故障诊断方法，包括以下步骤：S1、故障信息采集；S2、提取出相关的振动信号，形成观测数据集；S3、识别换热机组部件间接触受力时序关系，将时序关系的组合集按照一定的映射重构方法，得到各部件的振动分离向量；S4、将连续映射得到的信号进行小波包降噪滤波，得到增强后的特征信号；S5、将S4处理后的振动信号经过小波包能量谱识别，区别不同的故障类型。在本申请实施例中，通过非接触的激光位移传感器解决现有的诊断方法不能获取有效、足够的特征数据的问题；实现在故障早期实现对故障的有效检测和隔离；小波包能量谱识别能够精确的对故障部位进行定位。

技术领域

本申请涉及设备监测与故障诊断技术领域，尤其涉及一种应用于换热机组的故障诊断方法。

背景技术

换热机组是由换热器、温控阀组、疏水阀组(热媒为蒸汽时)循环泵、电控柜、底座、管路、阀门、仪表等组成，并可加装膨胀罐、水处理设备、水泵变频控制、温控阀、远程通讯控制等，从而构成一个完整的热交换站。换热机组具有标准化、模块化的设计，配置齐全，安装方便、高效节能。换热机组结构紧凑、运行可靠、操作简便直观等优点，是首选的高效节能产品。该产品适应于住宅、机关、厂矿、医院、宾馆、学校等场合的卫生热水。整体式换热机组既可用于水—水交换，也可用于汽—水交换。

现有的换热机组故障诊断中，由于换热机组中存着多个运动部件，包括电机系统、轴承系统等，设备在运动过程中发出的信号传递的时变路径及信号衰减问题导致现有的诊断方法不能获取有效、足够的特征数据；故障信号在早期特征信号相比正常的信号而言比较微弱，无法实现对故障早期的有效检测和隔离；换热机组往往存在多个运动设备，且几何特征、运动及动力学特征甚至故障特征完全相同，现有技术无法具体确定故障发生在哪个部件上。

发明内容

本申请提供一种应用于换热机组的故障诊断方法，以解决现有技术中不能获取有效、足够的特征数据；无法实现对故障早期的有效检测和隔离等问题。

本申请实施例提供一种应用于换热机组的故障诊断方法，包括以下步骤：

S1、故障信息采集；

S2、提取出相关的振动信号，形成观测数据集；

S3、识别换热机组部件间接触受力时序关系，将时序关系的组合集按照一定的映射重构方法，得到各部件的振动分离向量；

S4、将连续映射得到的信号进行小波包降噪滤波，得到增强后的特征信号；

S5、将S4处理后的振动信号经过小波包能量谱识别，区别不同的故障类型。

进一步的，所述步骤S4包括：

a、对振动信号进行小波包分解；

b、确定最优小波包基；

c、小波包分解系数的阈值量化，对于每个小波包分解系数，选择阈值对从1～N的每一高频系数进行量化处理

d、小波包重构，根据经过量化处理后的低层和高层小波包系数进行小波包重构。

进一步的，所述确定最优小波包基具体为：对于一个给定的熵标准，计算最优小波包基，得到最优小波包树，熵标准主要有Shannon熵、l^p范数熵、对数能量熵、阈值熵，在小波包分解时，需要从熵标准中选定一种，由上至下分别计算下一层的熵值，然后与上一层进行比较，由最小熵标准依次判断小波包最优分解的方向，最后确定基于此熵标准的最优小波包分解基。

进一步的，所述步骤S1具体为：采用非接触方式采集处于工作状态下换热机组的振动信号。

进一步的，所述非接触方式具体为采用激光位移传感器。