一种故障诊断方法和故障诊断系统与流程

文档序号:15928743发布日期:2018-11-14 01:24阅读:115来源:国知局

本申请涉及机械领域,尤其涉及一种故障诊断方法和故障诊断系统

背景技术

目前旋转设备振动的故障诊断方法通常为故障诊断专业人员就地测量旋转设备振动,对振动信号进行分析,根据分析结果判断设备故障,提出处理方案;或振动专业人员利用现场安装的旋转设备振动诊断系统(turbinediagnosismanagement,简称:tdm)采集到的信号,分析振动故障。旋转设备诊断系统,一般是指汽轮发电机组的振动在线状态监测和分析系统。旋转设备诊断监测管理系统的主要作用在于对机组运行过程中的数据进行深入分析,获取包括转速、振动波形,频谱、倍频的幅值和相位等故障特征数据,从而为专业的故障诊断人员提供数据及专业的图谱工具,协助机组诊断维护专家深入分析机组运行状态。

在很多情况下,故障诊断专业人员无法到达现场进行信号测量,突发性振动故障信号无法再现,特定的故障诊断专业人员水平、经验具有局现性等因素,制约了旋转设备振动故障的准确及时诊断。



技术实现要素:

本申请实施例提供了一种故障诊断方法和故障诊断系统,使得故障诊断人员能快速得到故障数据,从而实现对旋转设备振动故障的及时诊断,并提高对旋转设备振动故障诊断的准确性。

第一方面,本申请实施例提供一种故障诊断方法,包括:

该故障诊断系统应用于旋转设备的故障诊断,其中,该故障诊断系统包括至少一个旋转设备振动诊断系统(turbinediagnosismanagement,简称:tdm)和至少一个客户端(diagnosisclient,简称:dc),其中,该至少一个tdm和该至少一个dc两两之间可以相互通信,该旋转设备的故障数据和重要数据作为目标区块存储在该至少一个tdm中。在此基础之上,该故障诊断系统在对该旋转设备进行故障诊断的方式可以如下:在目标旋转设备发生振动故障时,该故障诊断系统获取该目标旋转设备的故障数据,并将该故障数据作为该目标区块的一部分一起存储在该至少一个tdm中;然后该故障诊断系统向该至少一个dc发送诊断请求,并在接收到dc发送的数据请求之后,向该dc发送该目标旋转设备的故障数据;最后,该故障诊断系统接收该至少一个dc反馈的诊断结果,该诊断结果由用户分析该故障数据得到。

可选的,所述故障诊断系统向所述至少一个dc发送所述目标旋转设备的故障数据包括:所述故障诊断系统调用通讯速度最快的tdm向所述至少一个dc发送所述目标旋转设备的故障数据。

可选的,所述目标区块还包括所述诊断结果和重要数据,所述重要数据为所述旋转设备启停时的数据。

可选的,所述故障诊断系统将所述诊断结果反馈给所述目标旋转设备对应的tdm,以使得所述目标旋转设备对应的tdm根据所述诊断结果提供技术指导。

可选的,在所述至少一个tdm中存在故障tdm时,所述方法还包括:

所述故障诊断系统根据所述至少一个tdm中的正常tdm恢复所述故障tdm中的所述目标区块。

第二方面,本申请实施例提供一种故障诊断系统,应用于旋转设备的故障诊断,所述故障诊断系统包括至少一个旋转设备振动诊断系统tdm和至少一个客户端dc,所述至少一个tdm与所述至少一个dc具备相互通信功能,所述旋转设备的故障数据作为目标区块存储在所述至少一个tdm中,具体包括:

获取模块,用于在旋转设备发生振动故障时,获取所述旋转设备的故障数据;

发送模块,用于向所述至少一个dc发送所述旋转设备的故障数据;

接收模块,用于接收所述至少一个dc反馈的诊断结果,所述诊断结果为分析所述故障数据得到。

可选的,所述目标区块还包括所述诊断结果和重要数据,所述重要数据为所述旋转设备启停时的数据。

可选的,所述发送模块,还用于将所述诊断结果反馈给所述目标旋转设备对应的tdm,以使得所述目标旋转设备对应的tdm根据所述诊断结果提供技术指导。

可选的,在所述至少一个tdm中存在故障时,所述故障诊断系统还包括:

处理模块,用于根据所述至少一个tdm中的正常tdm恢复所述故障tdm中的所述目标区块。

第三方面,本申请实施例提供一种故障诊断系统,应用于旋转设备的故障诊断,所述故障诊断系统包括至少一个旋转设备振动诊断系统tdm和至少一个客户端dc,所述至少一个tdm与所述至少一个dc具备相互通信功能,所述旋转设备的故障数据作为目标区块存储在所述至少一个tdm;

所述故障诊断系统包括收发器,一个或多个处理器,存储器和总线;

其中,所述存储器用于存储程序;

所述处理器用于执行所述存储器中的程序,包括如下步骤:

在目标旋转设备发生振动故障时,获取所述目标旋转设备的故障数据;向所述至少一个dc发送所述目标旋转设备的故障数据;

接收所述至少一个dc反馈的诊断结果,所述诊断结果为分析所述故障数据得到;

所述总线用于连接所述存储器以及所述处理器,以使所述存储器以及所述处理器进行通信。

第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面所述的方法。

第五方面,本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面所述的方法。

从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:该故障诊断系统中的各个tdm都存储有旋转设备的故障数据。当旋转设备出现故障时,该故障诊断系统会将该故障数据发送给系统中的每一个dc,以使得诊断人员可以通过任意一个dc对该故障数据进行分析得到诊断结果,这样可以使得故障诊断人员不在现场时也可以快速得到故障数据,从而实现对旋转设备振动故障的及时诊断,并提高对旋转设备振动故障诊断的准确性。

附图说明

图1为本申请实施例中故障诊断系统的系统架构;

图2为本申请实施例中故障诊断方法的一个实施例示意图;

图3为本申请实施例中区块内容的一个示意图;

图4为本申请实施例中故障诊断方法的一个场景示意图;

图5为本申请实施例中故障诊断系统的一个实施例示意图;

图6为本申请实施例中故障诊断系统的另一个实施例示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种故障诊断方法和故障诊断系统,使得故障诊断人员能快速得到故障数据,从而实现对旋转设备振动故障的及时诊断,并提高对旋转设备振动故障诊断的准确性。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

目前旋转设备振动的故障诊断方法通常为故障诊断专业人员就地测量旋转设备振动,对振动信号进行分析,根据分析结果判断设备故障,提出处理方案;或振动专业人员利用现场安装的旋转设备振动诊断系统(turbinediagnosismanagement,简称:tdm)采集到的信号,分析振动故障。旋转设备诊断系统,一般是指汽轮发电机组的振动在线状态监测和分析系统。tdm的主要作用在于对机组运行过程中的数据进行深入分析,获取包括转速、振动波形,频谱、倍频的幅值和相位等故障特征数据,从而为专业的故障诊断人员提供数据及专业的图谱工具,协助机组诊断维护专家深入分析机组运行状态。在很多情况下,故障诊断专业人员无法到达现场进行信号测量,突发性振动故障信号无法再现,特定的故障诊断专业人员水平、经验具有局现性等因素,制约了旋转设备振动故障的准确及时诊断。

为了解决这一问题,本申请实施例中提供一种故障诊断系统。如图1所示,该故障诊断系统包括至少一个旋转设备振动诊断系统(turbinediagnosismanagement,简称:tdm)和至少一个客户端(diagnosisclient,简称:dc),其中,该至少一个tdm和该至少一个dc两两之间可以相互通信,该旋转设备的故障数据和重要数据作为目标区块存储在该至少一个tdm中。在此基础之上,该故障诊断系统在对该旋转设备进行故障诊断的方式可以如下:在目标旋转设备发生振动故障时,该故障诊断系统获取该目标旋转设备的故障数据,并将该故障数据作为该目标区块的一部分一起存储在该至少一个tdm中;然后该故障诊断系统向该至少一个dc发送诊断请求,并在接收到dc发送的数据请求之后,向该dc发送该目标旋转设备的故障数据;最后,该故障诊断系统接收该至少一个dc反馈的诊断结果,该诊断结果由该至少一个dc分析该故障数据得到。

本申请实施例中,该旋转设备的重要数据为每一台旋转设备启停时的数据;该旋转设备的故障数据为每一台旋转设备的振动信号达到或超过报警阈值时的数据,其中,该故障数据包括振动信号的波形图、频谱图、近五个小时内的趋势图等等;该旋转设备的一般数据为每一台旋转设备的振动信号未达到报警阈值时的数据,其中,该一般数据包括振动信号的波形图、频谱图、近五个小时内的趋势图等等。

请参阅图2所示,本申请实施例中的故障诊断方法的一个方法实施例,包括:

201、在目标旋转设备发生振动故障时,故障诊断系统获取该目标旋转设备的故障数据。

该故障诊断系统中的各tdm实时监测该目标旋转设备的振动信号,在该振动信号达到或超过报警阈值时,该故障诊断系统确定该目标旋转设备发生振动故障并将该振动信号作为故障数据以目标区块的方式存储在该故障诊断系统中的各tdm。

比如,在图1所示的故障诊断系统中,若该旋转机械诊断监测管理系统1监测到该目标旋转设备的振动信号,然后在该目标旋转设备的振动信号指示的振动信号达到或超过报警阈值时,该旋转机械诊断监测管理系统1会将该目标旋转设备的振动信号作为故障数据,并归类于该目标区块进行存储。同时,该旋转机械诊断监测管理系统1也会将该目标旋转设备的故障数据发送给故障诊断系统中的其他旋转机械诊断监测管理系统,比如旋转机械诊断监测管理系统2和旋转机械诊断监测管理系统3。

可以理解的是,该目标区块为一个数据块,该数据块里包括多种数据内容。一种示例可以如图3所示,该目标区块的区块内容包括区块编号、前一区块编号、机组旋转机械诊断监测管理系统的名称、机组信息、故障时间、振动最大值、振动波形图、振动频谱图、五小时内趋势、诊断结果、诊断专家dc等。

202、该故障诊断系统向该至少一个dc发送诊断请求。

该故障诊断系统在确定该tdm监测到目标旋转设备发生故障之后,该故障诊断系统向系统内的全部dc发送诊断请求,通知该dc需要进行故障诊断。

可以理解的是,该故障诊断系统可以向全部的dc发送诊断请求,也可以向部分dc发送诊断请求,具体的发送方式,此处不做限定。

203、该故障诊断系统接收该至少一个dc发送的数据请求。

该故障诊断系统内的dc接收到该诊断请求之后,若该专业诊断人员确定通过该dc进行诊断分析,则该dc向该故障诊断系统发送数据请求,该数据请求用于向该故障诊断系统内的tdm请求故障数据。

204、该故障诊断系统向该至少一个dc发送该目标旋转设备的故障数据。

该故障诊断系统在接收到该dc发送的数据请求之后,向该dc发送该目标旋转设备的故障数据。

可选的,该故障诊断系统在接收到该dc发送的数据请求之后,该故障诊断系统可以调用系统内通讯速度最快的tdm向该dc发送其存储的故障数据,这样可以有效的提高专业诊断人员获取故障数据的速度。

205、所述故障诊断系统接收该至少一个dc发送的诊断结果。

该dc获取到该目标旋转设备的故障数据之后,将故障数据展示给专业诊断人员,该专业诊断人员通过分析该故障数据得到该诊断结果,然后该专业诊断人员通过该dc将诊断结果发送给故障诊断系统。

可以理解的是,由于该故障诊断系统中包括多个dc,因此在该故障诊断系统向多个dc发送了诊断请求的情况下,该故障诊断系统可以获取到多信诊断结果。该故障诊断系统可以在接收到的诊断结果的数目达到或超过预设数目时,确定本次的故障诊断结束,然后将该诊断结果与故障数据和重要数据进行统一存储;或者,该故障诊断系统可以在接收到第一个诊断结果之后开始计时,超过预设时间之后,该故障诊断系统确定本次故障诊断结束,然后将接收到的诊断结果与故障数据和重要数据进行统一存储。

可以理解的是,该预设数目可以依靠该故障诊断系统中dc的数目确定或者是该故障诊断系统中的专业诊断人员的数目确定。比如,若专业诊断人员数目为10,则可以设定该预设数目为5,即该故障诊断系统每次的故障诊断在接收到5个或者超过5个时,该故障诊断系统可以确定故障诊断结束。

在实际应用中,该故障诊断系统在确定该故障诊断结束之后,还会将该诊断结果反馈给监测到目标旋转设备发生振动故障的tdm,并通过该tdm提供相的技术指导,以使得用户可以修理该目标旋转设备。

下面以一个具体场景进行说明,具体如图4所示:

在该故障诊断系统中包括第一tdm和第二tdm,以及第一客户端和第二客户端。其中,该第一tdm监测到有旋转设备出现了振动故障,然后该第一tdm将该故障数据发送给第二tdm、第一客户端和第二客户端;然后该第一客户端与该第二客户端将该故障数据展示给专业诊断人员,在专业诊断人员得到诊断结果之后通过该第一客户端和该第二客户端发送给该第一tdm和该第二tdm。然后该第一tdm与该第二tdm将该诊断结果与该故障数据作为一个整体数据块进行存储;该第一tdm还将该诊断结果展示给旋转设备用户为该旋转设备的用户提供技术指导。

本实施例中,该故障诊断系统中的各个tdm都存储有旋转设备的故障数据。当旋转设备出现故障时,该故障诊断系统会将该故障数据发送给系统中的每一个dc,以使得诊断人员可以通过任意一个dc对该故障数据进行分析得到诊断结果,这样可以使得故障诊断人员不在现场时也可以快速得到故障数据,从而实现对旋转设备振动故障的及时诊断,并提高对旋转设备振动故障诊断的准确性。同时,该故障诊断系统中的各个tdm都存储有旋转设备的故障数据和重要数据,当该故障诊断系统中的部分tdm丢失数据时,可以从其他tdm中恢复,从而防止数据丢失。

上面对本申请实施例中的故障诊断方法进行了说明,下面对本申请实施例中的故障诊断系统进行说明,具体请参阅图5所示,本申请实施例中故障诊断系统的一个装置实施例,包括:

获取模块501,用于在旋转设备发生振动故障时,获取所述旋转设备的故障数据;

发送模块502,用于向所述至少一个dc发送所述旋转设备的故障数据;

接收模块503,用于接收所述至少一个dc反馈的诊断结果,所述诊断结果为分析所述故障数据得到。

可选的,所述发送模块502,具体用于调用通讯速度最快的tdm向所述至少一个dc发送所述旋转设备的故障数据。

可选的,所述目标区块还包括所述诊断结果和重要数据,所述重要数据为所述旋转设备启停时的数据。

可选的,所述发送模块502,还用于将所述诊断结果反馈给所述目标旋转设备对应的tdm,以使得所述目标旋转设备对应的tdm根据所述诊断结果提供技术指导。

可选的,所述故障诊断系统还包括:

处理模块504,用于在所述至少一个tdm中存在故障时,根据所述至少一个tdm中的正常tdm恢复所述故障tdm中的所述目标区块。

本实施例中,该故障诊断系统中的各个tdm都存储有旋转设备的故障数据。当旋转设备出现故障时,该故障诊断系统会将该故障数据发送给系统中的每一个dc,以使得诊断人员可以通过任意一个dc对该故障数据进行分析得到诊断结果,这样可以使得故障诊断人员不在现场时也可以快速得到故障数据,从而实现对旋转设备振动故障的及时诊断,并提高对旋转设备振动故障诊断的准确性。同时,该故障诊断系统中的各个tdm都存储有旋转设备的故障数据和重要数据,当该故障诊断系统中的部分tdm丢失数据时,可以从其他tdm中恢复,从而防止数据丢失。

请参阅图6所示,本申请实施例中故障诊断系统的另一个装置实施例,包括:

收发器601,处理器602,总线603;

该收发器601与该处理器602通过该总线603相连;

该总线603可以是外设部件互连标准(peripheralcomponentinterconnect,简称pci)总线或扩展工业标准结构(extendedindustrystandardarchitecture,简称eisa)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图6中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

处理器602可以是中央处理器(centralprocessingunit,简称cpu),网络处理器(networkprocessor,简称np)或者cpu和np的组合。

处理器602还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specificintegratedcircuit,简称asic),可编程逻辑器件(programmablelogicdevice,简称pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammablelogicdevice,简称cpld),现场可编程逻辑门阵列(field-programmablegatearray,简称fpga),通用阵列逻辑(genericarraylogic,简称gal)或其任意组合。

参见图6所示,该故障诊断系统还可以包括存储器604。该存储器604可以包括易失性存储器(volatilememory),例如随机存取存储器(random-accessmemory,简称ram);存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory),例如快闪存储器(flashmemory),硬盘(harddiskdrive,简称hdd)或固态硬盘(solid-statedrive,简称ssd);存储器604还可以包括上述种类的存储器的组合。

可选地,存储器604还可以用于存储程序指令,处理器602调用该存储器604中存储的程序指令,可以执行图1至图4中所示实施例中的一个或多个步骤,或其中可选的实施方式,实现上述方法中故障诊断系统的功能。

其中,所述处理器602用于执行所述存储器604中的程序,包括如下步骤:

在目标旋转设备发生振动故障时,获取所述目标旋转设备的故障数据;

所述收发器601,执行如下步骤:向所述至少一个dc发送所述目标旋转设备的故障数据;接收所述至少一个dc反馈的诊断结果,所述诊断结果由所述至少一个dc分析所述故障数据得到;

所述总线603用于连接所述存储器604以及所述处理器602,以使所述存储器604以及所述处理器602进行通信。

可选的,所述收发器601,具体用于调用通讯速度最快的tdm向所述至少一个dc发送所述旋转设备的故障数据。

可选的,所述目标区块还包括所述诊断结果和重要数据,所述重要数据为所述旋转设备启停时的数据。

可选的,所述收发器601,还用于将所述诊断结果反馈给所述目标旋转设备对应的tdm,以使得所述目标旋转设备对应的tdm根据所述诊断结果提供技术指导。

可选的,所述故障诊断系统还包括:

处理器602,用于在所述至少一个tdm中存在故障时,根据所述至少一个tdm中的正常tdm恢复所述故障tdm中的所述目标区块。

本实施例中,该故障诊断系统中的各个tdm都存储有旋转设备的故障数据。当旋转设备出现故障时,该故障诊断系统会将该故障数据发送给系统中的每一个dc,以使得诊断人员可以通过任意一个dc对该故障数据进行分析得到诊断结果,这样可以使得故障诊断人员不在现场时也可以快速得到故障数据,从而实现对旋转设备振动故障的及时诊断,并提高对旋转设备振动故障诊断的准确性。同时,该故障诊断系统中的各个tdm都存储有旋转设备的故障数据和重要数据,当该故障诊断系统中的部分tdm丢失数据时,可以从其他tdm中恢复,从而防止数据丢失。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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