基于杂散磁通检测的电机故障诊断方法及系统技术方案

一种基于杂散磁通检测的电机故障诊断方法及系统，涉及电机故障诊断领域；其中电机故障诊断系统包括：杂散电磁数据采集器、故障诊断器、服务器及上位机，杂散电磁数据采集器用于采集待检测电机的杂散磁通信号，并将杂散磁通信号上传到故障诊断器；故障诊断器用于接收杂散磁通信号，将接收到的杂散磁通信号去噪后进行分类诊断处理，并将经分类诊断处理后生成的诊断结果发送到服务器；服务器用于接收诊断结果，以根据诊断结果生成可视化数据，并将可视化数据发送到上位机；上位机用于接收可视化数据并进行可视化展示。以此解决了现有的电机故障检测方法操作复杂，测试结果不准确，并存在影响电机设备运行可靠性和安全性的问题。在影响电机设备运行可靠性和安全性的问题。在影响电机设备运行可靠性和安全性的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于杂散磁通检测的电机故障诊断方法及系统


[0001]本专利涉及电机故障诊断领域，尤其涉及一种基于谐波故障诊断技术的电机健康状况智能诊断方法。

技术介绍

[0002]随着工业技术的进步和大型生产设备的快速迭代，电机在生产过程中起到了举足轻重的作用。电机故障对电机自身的损害是必然的，同时会影响整个关联系统的正常运行，如果不及时维修便会危及人身安全，造成巨大的经济损失和事故。
[0003]在电机故障诊断领域，我国相关技术研究起步较晚，虽然目前已拥有了许多相关技术，但是受技术限制的同时，加上操作过于复杂和测试结果也不够准确，比如振动法需要安装大量传感器、红外线法检测准确率低、温度法受环境影响因素较大，因而影响了电机设备运行的可靠性和安全性。因此，需要对现有技术进行改进，提出更为合理的技术方案，解决现有技术存在的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决采用现有的电机故障检测方法操作复杂，测试结果不准确，并存在影响电机设备运行可靠性和安全性的问题。
[0005]第一方面的，本专利技术实施例提出了一种基于杂散磁通检测的电机故障诊断系统，包括：杂散电磁数据采集器、故障诊断器、服务器及上位机，故障诊断器和上位机分别与服务器通信连接，杂散电磁数据采集器与故障诊断器连接；
[0006]其中，杂散电磁数据采集器，用于采集待检测电机的杂散磁通信号，并将杂散磁通信号上传到故障诊断器；
[0007]故障诊断器，用于接收杂散磁通信号，将接收到的杂散磁通信号去噪后进行分类诊断处理，并将经分类诊断处理后生成的诊断结果发送到服务器；
[0008]服务器，用于接收诊断结果，以根据诊断结果生成可视化数据，并将可视化数据发送到上位机；
[0009]上位机，用于接收可视化数据并进行可视化展示。
[0010]优选地，杂散电磁数据采集器包括：电磁数据采集传感器、数据采集板和通讯板，电磁数据采集传感器和通讯板分别与数据采集板电连接；其中，
[0011]电磁数据采集传感器，用于采集待检测电机的杂散电磁数据，并将杂散电磁数据发送到数据采集板；
[0012]数据采集板，用于对杂散电磁数据进行处理进而得到杂散磁通信号；
[0013]通讯板，用于将数据采集板处理后的得到的杂散磁通信号发送到故障诊断器。
[0014]优选地，故障诊断器包括：小波包去噪模块、AFSA
‑
SVM负载状况分类模块及电机故障状况BP神经网络模块；其中，
[0015]小波包去噪模块，用于对杂散磁通信号进行降噪处理；
[0016]AFSA
‑
SVM负载状况分类模块，用于对待检测电机运行负载状况进行分类；
[0017]电机故障状况BP神经网络模块，用于对待检测电机不同运行负载状况下的故障类型进行诊断处理。
[0018]第二方面的，本专利技术实施例提出了一种基于杂散磁通检测的电机故障诊断方法，包括：
[0019]杂散电磁数据采集器采集待检测电机的杂散磁通信号，并将杂散磁通信号上传到故障诊断器；
[0020]故障诊断器接收杂散磁通信号，将接收到的杂散磁通信号去噪后进行分类诊断处理，并将经分类诊断处理后生成的诊断结果发送到服务器；
[0021]服务器接收诊断结果，以根据诊断结果生成可视化数据，并将可视化数据发送到上位机；
[0022]上位机接收可视化数据并进行可视化展示。
[0023]优选地，杂散电磁数据采集器包括：电磁数据采集传感器、数据采集板和通讯板，电磁数据采集传感器和通讯板均与数据采集板电连接；
[0024]其中，杂散电磁数据采集器，用于采集待检测电机的杂散磁通信号，并将杂散磁通信号上传到故障诊断器步骤包括：
[0025]电磁数据采集传感器采集待检测电机的杂散电磁数据，并将杂散电磁数据发送到数据采集板；
[0026]数据采集板对杂散电磁数据进行处理进而得到杂散磁通信号；
[0027]通讯板将数据采集板处理后的得到的杂散磁通信号发送到故障诊断器。
[0028]优选地，在故障诊断器接收杂散磁通信号，将接收到的杂散磁通信号去噪后进行分类诊断处理，并将经分类诊断处理后生成的诊断结果发送到服务器之前，还包括：
[0029]小波包去噪模块对杂散磁通信号进行降噪处理；
[0030]AFSA
‑
SVM负载状况分类模块对待检测电机运行负载状况进行分类；
[0031]电机故障状况BP神经网络模块对待检测电机不同运行负载状况下的故障类型进行诊断处理。
[0032]优选地，在AFSA
‑
SVM负载状况分类模块对待检测电机运行负载状况进行分类步骤之前还包括：
[0033]获取待检测电机在多个不同负载状况下对应不同故障类型的杂散电磁数据，其中，故障类型包括电机运转正常、电机轴承故障、电机转子故障及电子定子故障；
[0034]通过小波包去噪模型对杂散电磁数据进行三层分解重构，得到去噪后的八个频带信号，并将频带信号存入数据集A；通过小波包去噪模型对杂散电磁数据进行去噪重组处理后，计算各尺度小波的能量值，分别得到不同负载状况下对应的四种故障类型的能量谱，并将能量谱存入数据集B；
[0035]通过AFSA算法对SVM的参数(C，σ)进行寻最优值，使得SVM的分类性能函数得到优化，并在数据集A中提取列向量x
n
作为特征向量作为AFSA
‑
SVM模型的训练集，建立AFSA
‑
SVM负载状况分类模型；
[0036]在数据集B提取不同负载状况下对应的四种故障类型的能量谱，作为BP神经网路模型的故障特征向量，并建立待检测电机在不同负载状况的BP神经网络模型的训练集，建
立不同负载状况下BP神经网络模型的建立。
[0037]优选地，杂散电磁数据为径向杂散电磁数据。
[0038]本专利技术提供了一种基于杂散磁通检测的电机故障诊断方法。与现有技术相比具有如下有益效果：
[0039]上位机在接收到可视化数据后，将可视化数据进行可视化展示，以远程监测不同待检测电机的工作状态，不需要运维人员自行检查待检测电机，仅需通过上位机即可查看待检测电机运行状态下对应的诊断结果，极大的减轻了运维人员的工作量；同时，具有安装简单，成本低，不停机检测等优点。在能够保证电机故障诊断准确率的同时，提高电机运行的可靠性，同时减少电机定期停机检修的成本，提高了生产效益。以此解决了现有技术中电机故障检测方法操作复杂，测试结果不准确，并存在影响电机设备运行可靠性和安全性的问题。
[0040]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0041]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其它的优点和益处对于本领域普通技术人员将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于杂散磁通检测的电机故障诊断系统，其特征在于，包括：杂散电磁数据采集器、故障诊断器、服务器及上位机，所述故障诊断器和所述上位机分别与所述服务器通信连接，所述杂散电磁数据采集器与所述故障诊断器连接；其中，所述杂散电磁数据采集器，用于采集待检测电机的杂散磁通信号，并将所述杂散磁通信号上传到所述故障诊断器；所述故障诊断器，用于接收所述杂散磁通信号，将接收到的杂散磁通信号去噪后进行分类诊断处理，并将经分类诊断处理后生成的诊断结果发送到服务器；所述服务器，用于接收所述诊断结果，以根据所述诊断结果生成可视化数据，并将所述可视化数据发送到所述上位机；所述上位机，用于接收所述可视化数据并进行可视化展示。2.根据权利要求1所述的基于杂散磁通检测的电机故障诊断系统，其特征在于，所述杂散电磁数据采集器包括：电磁数据采集传感器、数据采集板和通讯板，所述电磁数据采集传感器和所述通讯板分别与所述数据采集板电连接；其中，所述电磁数据采集传感器，用于采集待检测电机的杂散电磁数据，并将所述杂散电磁数据发送到所述数据采集板；所述数据采集板，用于对所述杂散电磁数据进行处理进而得到杂散磁通信号；所述通讯板，用于将所述数据采集板处理后的得到的杂散磁通信号发送到所述故障诊断器。3.根据权利要求2所述的基于杂散磁通检测的电机故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断器包括：小波包去噪模块、AFSA
‑
SVM负载状况分类模块及电机故障状况BP神经网络模块；其中，所述小波包去噪模块，用于对所述杂散磁通信号进行降噪处理；所述AFSA
‑
SVM负载状况分类模块，用于对待检测电机运行负载状况进行分类；所述电机故障状况BP神经网络模块，用于对待检测电机不同运行负载状况下的故障类型进行诊断处理。4.一种基于杂散磁通检测的电机故障诊断方法，其特征在于，包括：所述杂散电磁数据采集器采集待检测电机的杂散磁通信号，并将所述杂散磁通信号上传到所述故障诊断器；所述故障诊断器接收所述杂散磁通信号，将接收到的杂散磁通信号去噪后进行分类诊断处理，并将经分类诊断处理后生成的诊断结果发送到服务器；所述服务器接收所述诊断结果，以根据所述诊断结果生成可视化数据，并将所述可视化数据发送到所述上位机；所述上位机接收所述可视化数据并进行可视化展示。5.根据权利要求4所述的基于杂散磁通检测的电机故障诊断方法，其特征在于，所述杂散电磁数据采集器包括：电磁数据采集传感器、数...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏杰，姜薇，车凌云，许振锋，王劲松，吕兆俊，金旭明，张剑锋，董飞英，
申请(专利权)人：上海上电漕泾发电有限公司，
类型：发明
国别省市：