[发明专利]基于频率能量占比的机组机械振动评估方法和系统

权利要求书

1.一种基于频率能量占比的机组机械振动评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建机组转速变化中机械振动的数据提取方法，从提取的振动数据中获取阶次频率特征参数；

根据所述阶次频率特征参数，构建具有空间特征的机组机械振动状态的多元表征矩阵；包括：基于转速变化过程振动角度采样信号波形数据，描述振动稳定性参数下所述阶次频率特征参数的特征阶次频率能量占比；根据所述特征阶次频率能量占比，得到多元特征阶次频率能量占比的变化趋势表征向量；通过所述变化趋势表征向量，在机械振动状态样本空间整体结构中获取所述多元表征矩阵；

获取所述机组的健康样本状态矩阵，计算所述健康样本状态矩阵和所述多元表征矩阵的平均欧氏距离，获取期望值；

根据所述期望值，评估所述机械振动的频率成分能量结构变化。

2.根据权利要求1所述的基于频率能量占比的机组机械振动评估方法，其特征在于，所述构建机组转速变化中机械振动的数据提取方法，从提取的振动数据中获取阶次频率特征参数，包括：

根据键相传感器测得的转速信息，通过频率计数器和比例合成器获取与机组转速成比例的振动特征信号；

通过模拟跟踪示波器和数模转换器对所述振动特征信号进行处理，获取振动角度域平稳信号；

对所述振动角度域平稳信号进行傅里叶变换，通过阶次谱分析，得到所述阶次频率特征参数。

3.根据权利要求1所述的基于频率能量占比的机组机械振动评估方法，其特征在于，获取所述机组的健康样本状态矩阵，计算所述健康样本状态矩阵和所述多元表征矩阵的平均欧氏距离，获取期望值，包括：

选取所述机组大修后首次开机转速变化过程中状态监测数据，得到机械振动多元特征阶次频率能量占比变化趋势样本作为健康样本；

根据所述健康样本构建所述状态矩阵，计算所述状态矩阵和所述多元表征矩阵的平均欧氏距离；

通过所述平均欧氏距离，得到所述健康样本构建所述状态矩阵的期望值。

4.根据权利要求1所述的基于频率能量占比的机组机械振动评估方法，其特征在于，所述根据所述期望值，评估所述机械振动的频率成分能量结构变化，包括：

所述根据所述期望值，得到基于多元特征频率能量占比变化趋势的状态指标值；

分别描绘所述状态指标值在不同机械振动频率状态下和所述机组运行日期的趋势变化图；

根据所述趋势变化图的波形变化展示所述机械振动的频率成分能量结构变化，通过所述能量结构变化完成所述机组的机械振动评估。

5.一种基于频率能量占比的机组机械振动评估系统，其特征在于，包括：

参数构建模块，用于构建机组转速变化中机械振动的数据提取方法，从提取的振动数据中获取阶次频率特征参数；

多元特征处理模块，用于根据所述阶次频率特征参数，构建具有空间特征的机组机械振动状态的多元表征矩阵；所述多元特征处理模块包括多元矩阵单元，所述多元矩阵单元用于：基于转速变化过程振动角度采样信号波形数据，描述振动稳定性参数下所述阶次频率特征参数的特征阶次频率能量占比；根据所述特征阶次频率能量占比，得到多元特征阶次频率能量占比的变化趋势表征向量；通过所述变化趋势表征向量，在机械振动状态样本空间整体结构中获取所述多元表征矩阵。

数据处理模块，用于获取所述机组的健康样本状态矩阵，计算所述健康样本状态矩阵和所述多元表征矩阵的平均欧氏距离，获取期望值；

能量评估模块，用于根据所述期望值，评估所述机械振动的频率成分能量结构变化。

6.根据权利要求5所述的基于频率能量占比的机组机械振动评估系统，其特征在于，所述参数构建模块包括参数采集单元，所述参数采集单元用于：

根据键相传感器测得的转速信息，通过频率计数器和比例合成器获取与机组转速成比例的振动特征信号；

通过模拟跟踪示波器和数模转换器对所述振动特征信号进行处理，获取振动角度域平稳信号；

对所述振动角度域平稳信号进行傅里叶变换，通过阶次谱分析，得到所述阶次频率特征参数。