[发明专利]风机机舱内部部件的故障诊断装置及方法

说明书

本发明公开了一种风机机舱内部部件的故障诊断装置及方法。其中装置包括：至少一部件音频采集模块，分别对应风机机舱内部的一个部件，用于采集对应部件的原始运行音频；噪声音频采集模块，设置于机舱内部，用于采集所述风机机舱内部的环境噪声音频；故障诊断模块，用于分别计算每个部件的原始运行音频中所含的环境噪声分量，分别计算每个部件的实际运行音频，以及根据所述实际运行音频进行所述部件的故障诊断，所述实际运行音频等于所述原始运行音频与所含的环境噪声分量之差。本发明分别针对机舱部件本身的原始运行音频和外部的环境噪声进行采集，得到消除噪声的质量较高的部件的实际运行音频，从而进行部件的故障诊断，提高了诊断的准确性。

技术领域

本发明属于故障诊断领域，尤其涉及一种风机机舱内部部件的故障诊断装置及方法。

背景技术

风机机舱内部的部件经常容易发生故障。目前故障诊断的方式主要包括以下几种：

(一)依靠工人巡检来识别部件故障，但人工巡检耗费人力，且不能实时反馈部件的健康状况；

(二)在风机机舱部件上安装振动传感器，传输出的振动信号，进行时频谱分析来识别故障，但振动传感器成本较高，且依赖专家经验来进行判别故障；

(三)在风机机舱内安装音频采集装置，利用捕获的声音信息来对风机机舱部件的状态进行判断，而风机机舱内部由于各种部件的运行，所产生的嘈杂噪声比较大，由此判断的故障结果存在着较大误差，准确性较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术通过风机机舱内捕获的声音判断部件故障而导致判断不准确的缺陷，提供一种风机机舱内部部件的故障诊断装置及方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种风机机舱内部部件的故障诊断装置，包括：

至少一部件音频采集模块，每个部件音频采集模块分别对应风机机舱内部的一个部件，所述部件音频采集模块设置于对应的部件上，用于采集对应的部件的原始运行音频；

噪声音频采集模块，设置于所述风机机舱内部，用于采集所述风机机舱内部的环境噪声音频；

故障诊断模块，用于根据所述环境噪声音频分别计算每个部件的原始运行音频中所含的环境噪声分量，分别计算每个部件的实际运行音频，以及根据所述实际运行音频进行所述部件的故障诊断，所述实际运行音频等于所述原始运行音频与所含的环境噪声分量之差。

较佳地，所述故障诊断装置还包括：

音频预处理模块，与每个部件音频采集模块连接，用于接收每个部件音频采集模块采集的原始运行音频形成混音音频，将所述混音音频拆分成每个部件单独的原始运行音频，将拆分后的原始运行音频传输至所述故障诊断模块。

较佳地，根据所述实际运行音频进行所述部件的故障诊断，具体包括：

从所述实际运行音频中提取频域特征、能量域特征和时域特征中的至少一种；

将所述频域特征、所述能量域特征和所述时域特征中的至少一种输入故障诊断模型，得到所述故障诊断模型输出的故障诊断结果，所述故障诊断模型包括用于判断所述部件是否故障的故障判断模型和/或用于识别所述部件的故障类型的故障分类模型。

较佳地，所述故障诊断装置还包括：

故障报警模块，用于在所述部件故障时发出报警信号。

较佳地，所述环境噪声分量＝[|部件的原始运行音频波形*环境噪声音频波形|/(|部件的原始运行音频波形|*|环境噪声音频波形|)]*环境噪声音频波形。

较佳地，所述部件为齿轮箱、主轴和发电机输入端之中的至少一种。