一种基于振动传感器监控设备运行时长的方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例公开一种基于振动传感器监控设备运行时长的方法和系统，其中方法包括如下步骤：振动传感器采集设备的振动信号，对振动信号数据信息进行滤波和预处理，从而得到信号的时域相关信息，再通过对振动的时域信息进行分类统计或机器学习判断出设备是否处于开机状态，然后通过连续采集监测，把连续两次采集均为开机状态的采集间隔时间当作设备的开机时间，进行连续累加，从而可以得到设备的总开机时间。采用本发明专利技术，可组建一种基于振动传感器监控设备运行时长的系统。此方法和系统可以在不接入和干扰原有设备系统情况下获取设备运行时长。备运行时长。备运行时长。

【技术实现步骤摘要】
一种基于振动传感器监控设备运行时长的方法和系统


[0001]本专利技术涉及传感器监控测量
，尤其涉及一种设备工作运行时长监控方法和系统。

技术介绍

[0002]当前传感器在工业环境中大量应用，很多振动传感器为后续加装，或者辅助监控而独立成系统，为了了解和分析设备振动情况，就需要了解设备的工作强度和运行时长，而此方法就在不增加额外设备情况下，从自身的振动信号分析计量设备的工作运行时长。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例第一方面提供了一种基于振动传感器监控设备运行时长的方法，通过振动传感器采集设备的振动信号，对振动信号数据信息进行滤波和预处理，从而得到信号的时域相关信息，再通过对振动的时域信息进行分类统计或机器学习判断出设备是否处于开机状态，然后通过连续采集监测，把连续两次采集均为开机状态的采集间隔时间当作设备的开机时间，进行连续累加，从而可以得到设备的总开机时间，此开机时间和设备真实开机时间在设备的一个启停周期内最大误差不超过2个采集间隔时间，所以我们可以缩小振动采集间隔时间来减小此误差，从而得到可用的设备运行时长时间。
[0004]本专利技术实施例提供了一种基于振动传感器监控设备运行时长的方法，可包括：
[0005]通过振动传感器采集设备的振动信号；
[0006]对振动信息进行预处理并得到时域相关信息；
[0007]通过对时域信息的分类统计或机器学习分析出设备是否处于开机状态；
[0008]通过连续监测分析，如果两次连续监测设备都处于开机状态，则对两次监测之间的间隔时长进行累加计量可得到设备总的运行时长；并可以通过缩小振动采集间隔时间来减小总运行时长的统计误差。
[0009]进一步的，通过振动传感器采集设备的振动信号，上述方法还包括：
[0010]通过振动传感器采集设备的振动信号包括：位移信号、速度信号、加速度信号；
[0011]通过振动传感器采集设备的振动信号包括：单向信号、2向信号，三维立体3向信号，多向信号；
[0012]通过振动传感器采集设备的振动信号的采集方式还包括：实时采集和离线数据采集；
[0013]通过振动传感器采集设备的振动信号的实时采集传输方式上包括：有线采集传输、无线采集传输；
[0014]通过振动传感器采集设备的设备包含：所有在开机和停机之间具有振动反馈差异的设备或部件。
[0015]进一步的，对振动信息进行预处理并得到时域相关参数，上述方法还包括：
[0016]滤除所述振动信息中的噪点信息；
[0017]将滤波处理后的振动信息由模拟数据转化为数字信息；
[0018]将振动数字信息进行统计分析和时域分析，可以得到最大值、最小值、平均值、峰值、峰峰值、绝对平均值、方差、标准差、有效值、均方根、方根幅值、峭度值、脉冲值、裕度值、波形值、基线。
[0019]进一步的，在通过对停机状态的数据统计分类或机器学习分类出停机时的振动区间或模型，符合该区间或模型为停机机状态，反之为开机状态，上述方法还包括：
[0020]根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据进行数据统计分析预先设置一个阈值，大于或大于等于此值为开机状态，小于或小于等于此值为停机状态；
[0021]根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据进行数据统计分析出一个停机状态的振动区间，振动符合该区间为停机状态，反之为开机状态；
[0022]根据传感器特性在停机或静止状态下的振动数据进行机器学习得出一个停机模型，适合该模型为停机状态，反之为开机状态；
[0023]进一步的，上述方法还包括：
[0024]通过固定的间隔时间的连续监测振动信号，如果监测到连续两次振动采集分析设备均处于开机状态，则对这两次监测之间的时间也即固定间隔时间，加入设备的总体运行时间，其他情况则不加入。
[0025]通过传感器智能控制程序根据现场实际情况，动态调整连续采集的间隔时间，如果监测如果监测到连续两次振动采集分析设备均处于开机状态，则对这两次监测之间的时间，加入设备的总体运行时间，其他情况则不加入。
[0026]由于单次设备的启停周期内，总体运行时间的误差总是小于2个采集周期间隔的，所以通过尽可能缩小振动采集间隔时间，可以明显的减小总运行时间长的统计误差。
[0027]本专利技术实施例第二方面提供了一种基于振动传感器监控设备运行时长的系统，可包括：
[0028]信息采集装置，用于采集传感器在当前设备的三方向的振动加速度信号；
[0029]数据预处理装置，用于对三方向的振动加速度信息进行预处理；
[0030]数据传输装置，用于传输振动信息到数据监控服务器；
[0031]数据监控服务器，用于对通过滤波预处理的振动数据信息进行第二次预处理，得到对应振动时域参数信息，再对这些振动时域信息的数据统计分类出停机时的三方向的振动加速度有效值的振动区间，超出此区间判断设备为运行状态，如果为运行状态则判断上一次监测是否也为运行状态，如果也为运行状态，则把上次监测时间到这次监测时间之间的时间全部当作设备的运行时间累计加入设备的运行时间并实时展示到显示器。
[0032]进一步的，数据预处理装置包括，滤波电路和微处理器；
[0033]滤波电路，用于滤除振动加速度信息中的噪点信息；
[0034]微处理器，用于将滤波处理后的加速度信息由模拟数据转化为数字加速度信息；
[0035]微处理器，还用于计算数字加速度信息在当前三维坐标系的XYZ三方向上的分布坐标。
[0036]进一步的，数据预处理装置还包括，无线通讯模块，用于基于无线通讯的方式传输上述微处理器的输出信息。
[0037]进一步的，当上述无线通讯的通讯协议为ZigBee通信协议时，上述系统还包括：无
线传输中继，用于对上述输出信息进行中继传输。
[0038]进一步的，上述数据监控服务器包括时域分析预处理模块、停机状态统计分析模块、设备状态判断模块和总控模块；
[0039]时域分析预处理模块，用于将XYZ三方向的振动加速度数字信息进行统计分析和时域分析，可以得到XYZ三方向的振动加速度的最大值、最小值、平均值、峰值、峰峰值、绝对平均值、方差、标准差、有效值、均方根、方根幅值、峭度值、脉冲值、裕度值、波形值、基线；
[0040]停机状态统计分析模块，用户在监测到没有停机状态的振动加速度有效值的博取区间的时候，默认开始工作的一段时间内为停机状态，并根据这段时间的时域分析预处理模块得出的XYZ三方向的振动加速度有效值集合，统计分析出振动加速度有效值在停机状态下的波动区间。
[0041]设备状态判断模块，用于通过振动加速度有效在停机状态的波动区间，判断当前设备的振动有效值是否在该区间，符合该区间为停机状态，反之为开机状态。
[0042]设备运行时长统计模块，用于用户统计连续两次振动监测均为开机运行状态的时候，把两次振动采集之间的时间间隔当作设备运行时长累本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于振动传感器监控设备运行时长的方法，其特征在于，包括：通过振动传感器采集设备的振动信号；对振动信息进行预处理并得到时域相关信息；通过对时域信息的分类统计或机器学习分析出设备是否处于开机状态；通过连续监测分析，如果两次连续监测设备都处于开机状态，则对两次监测之间的间隔时长进行累加计量可得到设备总的运行时长；并可以通过缩小振动采集间隔时间来减小总运行时长的统计误差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述通过振动传感器采集设备的振动信号，所述方法还包括：通过振动传感器采集设备的振动信号包括：位移信号、速度信号、加速度信号；通过振动传感器采集设备的振动信号包括：单向信号、2向信号，三维立体3向信号，多向信号。通过振动传感器采集设备的振动信号的采集方式还包括：实时采集和离线数据采集。通过振动传感器采集设备的振动信号的实时采集传输方式上包括：有线采集传输、无线采集传输。通过上述单个或多个内容组合的传感器皆在权力范围内。通过振动传感器采集设备的设备包含：所有在开机和停机之间具有振动反馈差异的设备或部件。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述对振动信息进行预处理并得到时域相关参数，所述方法还包括：滤除所述振动信息中的噪点信息；将滤波处理后的振动信息由模拟数据转化为数字信息；将振动数字信息进行统计分析和时域分析，可以得到最大值、最小值、平均值、峰值、峰峰值、绝对平均值、方差、标准差、有效值、均方根、方根幅值、峭度值、脉冲值、裕度值、...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德勇，陈星宇，张道国，
申请(专利权)人：成都安尔法智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：