[发明专利]一种振动状态智能监测系统及方法

权利要求书

1.一种振动状态智能监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，在振动监测上位机(1)上基于机位识别号分别设定各振动监测下位机(3)采集振动数据的采样时间和采样频率；

S2，振动监测下位机(3)依据各自的机位识别号所对应的采样时间和采样频率分别采集掘进设备上关键部位的振动数据，并将关键部位的振动数据和对应的机位识别号发送给边缘计算端(2)；

S3，边缘计算端(2)根据所接收的关键部位的振动数据计算振动状态信息，并将振动状态信息和对应的机位识别号发送给振动监测上位机(1)；

S4，振动监测上位机(1)对接收到的步骤S3中的振动状态信息和对应的机位识别号进行处理并分别显示。

2.根据权利要求1所述的振动状态智能监测方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

S1.1，振动监测上位机(1)通过其上的参数配置模块(16)基于机位识别号分别设定对不同关键部位进行采样的采样时间和采样频率；

S1.2，振动监测上位机(1)将步骤S1.1中的机位识别号、采样时间和采样频率分别发送给各振动监测下位机(3)的信号处理器(7)。

3.根据权利要求2所述的振动状态智能监测方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S2.1，信号处理器(7)根据各自的机位识别号识别出对应的采样时间和采样频率，并控制振动监测下位机(3)的振动传感器(4)根据该采样时间和采样频率采集掘进设备上关键部位的振动数据；

S2.2，振动传感器(4)将采集到的振动数据传送给到AD采集模块(5)，AD采集模块(5)对接收到的振动数据进行模数转换后传送给到信号处理器(7)，信号处理器(7)再对转换后的振动数据进行处理，并将处理后的振动数据和对应的机位识别号经振动监测下位机(3)的第一通信模块(8)发送给边缘计算端(2)。

4.根据权利要求1或3所述的振动状态智能监测方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

S3.1，边缘计算端(2)的原始数据采集模块(9)接收处理后的振动数据和对应的机位识别号，并将其传送给到原始数据存储模块(10)进行存储；

S3.2，边缘计算模块(11)根据原始数据存储模块(10)中的振动数据计算振动状态信息，并通过第二通信模块(12)将振动状态信息和对应的机位识别号发送给到振动监测上位机(1)；

所述振动状态信息包括振动的时域信息、频域信息、振动烈度V_rms、振动峰值X_peak、振动均值X_mean和峭度值X_kurt，频域信息包括振动加速度频谱信号X(m)、单边幅值A_m和谐波频率f_m。

5.根据权利要求4所述的振动状态智能监测方法，其特征在于，所述振动的时域信息是指掘进设备上关键部位的振动加速度时域信号，根据振动数据直接获取；

所述振动加速度频谱信号X(m)根据振动加速度时域信号通过快速傅里叶变换获取，对应的计算公式为：

式中，m表示振动加速度频谱信号X(m)对应的索引号，n表示振动加速度时域信号x(n)对应的索引号，且m＝0,1,2,…,N，N表示振动加速度时域信号x(n)的信号长度；

所述单边幅值A_m的计算公式为：

式中，X(m')表示频谱信号X(m)所对应的单边频谱信号；m'表示X(m′)对应的索引号，且m'＝0,1,2,…,N/2，

所述谐波频率f_m的计算公式为：

式中，f_s表示振动加速度时域信号x(n)的采样频率。