一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法与流程

本发明涉及设备健康监测领域，更具体地说，涉及一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法。

背景技术：

二次供水是指单位或个人将城市公共供水或自建设施供水经储存、加压，通过管道再供用户或自用的形式。二次供水主要为补偿市政供水管线压力缺乏，保障寓居、生计在高层人群用水而建立的。

二次供水设施包括水箱、水泵和杀菌消毒设备、输水管路等。水泵作为二次供水设备的关键零部件，它的运行健康状况对市民日常饮用水的供给有着重要的影响。目前二次供水泵房常用的交流变频水泵没有配套健康监测设备，有的二次供水泵房虽然额外配置了单轴振动传感器，但是要同时检测笛卡尔坐标系内的振动信号就需要配置三个振动传感器，成本较高。而且，往往只是提取振动原始信号，缺少相应的健康监测方法，没有能够把振动信号更好的用于水泵健康状况的监测。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法，以解决背景技术中所提到的技术问题。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法，使用有线或者无线三轴振动传感器，来监测水泵振动信号，包括以下步骤：

(1)、把三轴振动传感器安装于正在工作的二次供水水泵法兰处；

(2)、三轴振动传感器收集笛卡尔坐标系中的水泵三轴振动信号并进行临时存储；

(3)、三轴振动传感器通过有线或者无线通信的方式把采集的振动信号传送到主机中；

(4)、根据二次供水泵房的日常巡检记录，查询水泵的运行健康状态记录并录入pc中，然后建立水泵健康专家数据库；

(5)、通过软件对步骤(3)发送的水泵振动信号进行时域和频域分析，并录入水泵健康专家数据库；

(6)、步骤(4)建立的水泵健康专家数据库以步骤(5)录入的水泵振动信号和步骤(4)录入的日常巡检记录为基础，通过数学分析方法，建立二者之间的水泵健康状况模糊表；

(7)、把步骤(6)建立的模糊表存储于二次供水泵房控制器中；

(8)、此时把三轴振动传感器信号传入二次供水泵房控制器；

(9)、按一定的周期更新水泵健康专家数据库，然后随着水泵运行时间的增加，此方法对水泵健康状况的判断会越来越准确和完善，甚至可以预测水泵将会出现的问题，指导维护保养的计划安排，进而降低水泵的故障率。

优选的是，所述步骤步骤(5)中的软件为matlab软件。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤(8)中二次供水泵房控制器可以根据步骤(7)存入的模糊表，智能、准确的识别水泵的运行健康状况，而不需要经验丰富的专家来判断水泵的运行状况。

在上述任一方案中优选的是，步骤(3)中的主机为pc机。

在上述任一方案中优选的是，所述步骤(7)中的控制器为plc控制器。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

1、本发明的基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法使用一个三轴振动传感器同时采集水泵三轴笛卡尔坐标系的振动信号，结构简单，成本低。

2、通过建立水泵振动信息和日常巡检信息的关系，能够准确完善的判断水泵的运行状况，并且预测水泵的潜在故障信息，提高水泵的使用效率，降低故障率，提高二次供水泵房的供水质量，提高市民的生活舒适感。

3、非经验丰富的专家也能够通过本方法准确判断水泵的运行健康状况。

4、随着水泵运行时间的增加，此方法对水泵健康状况的判断会越来越准确和完善。

附图说明

图1为本发明的整体检测流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法，使用有线或者无线三轴振动传感器，来监测水泵振动信号，包括以下步骤：

(1)、把三轴振动传感器安装于正在工作的二次供水水泵法兰处；

(2)、三轴振动传感器收集笛卡尔坐标系中的水泵三轴振动信号并进行临时存储；

(3)、三轴振动传感器通过有线或者无线通信的方式把采集的振动信号传送到主机中；

(4)、根据二次供水泵房的日常巡检记录，查询水泵的运行健康状态记录并录入pc中，然后建立水泵健康专家数据库；

(5)、通过软件对步骤(3)发送的水泵振动信号进行时域和频域分析，并录入水泵健康专家数据库；

(6)、步骤(4)建立的水泵健康专家数据库以步骤(5)录入的水泵振动信号和步骤(4)录入的日常巡检记录为基础，通过数学分析方法，建立二者之间的水泵健康状况模糊表；

(7)、把步骤(6)建立的模糊表存储于二次供水泵房控制器中，本实施例中二次供水泵房控制器为plc；

(8)、此时把三轴振动传感器信号传入plc中，plc可以根据步骤7存入的模糊表，智能、准确的识别水泵的运行健康状况，而不需要经验丰富的专家来判断水泵的运行状况；

(9)、按一定的周期更新水泵健康专家数据库。然后随着水泵运行时间的增加，此方法对水泵健康状况的判断会越来越准确和完善，甚至可以预测水泵将会出现的问题，指导维护保养的计划安排，进而降低水泵的故障率。

本发明提供一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法。该方法基于三轴振动传感器采集的水泵三轴振动信号和水泵日常巡检信息，使用数据库技术和数据分析技术，建立水泵健康状况专家数据库，这种方法能够自动准确识别和预测水泵运行健康状况，而不需要经验丰富的专家来判断水泵的运行状况，并且随着这种方法的使用时间的增加，这种方法对水泵的运行健康状况的判断和预测会越来越准确，降低水泵的故障率和停机时间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法，其特征在于，使用三轴振动传感器，来监测水泵振动信号，包括以下步骤：

(1)、把三轴振动传感器安装于正在工作的二次供水水泵法兰处；

(2)、三轴振动传感器收集笛卡尔坐标系中的水泵三轴振动信号并进行临时存储；

(3)、三轴振动传感器通过有线或者无线通信的方式把采集的振动信号传送到主机中；

(4)、根据二次供水泵房的日常巡检记录，查询水泵的运行健康状态记录并录入pc中，然后建立水泵健康专家数据库；

(5)、通过软件对步骤(3)发送的水泵振动信号进行时域和频域分析，并录入水泵健康专家数据库；

(6)、步骤(4)建立的水泵健康专家数据库以步骤(5)录入的水泵振动信号和步骤(4)录入的日常巡检记录为基础，通过数学分析方法，建立二者之间的水泵健康状况模糊表；

(7)、把步骤(6)建立的模糊表存储于二次供水泵房控制器中；

(8)、此时把三轴振动传感器信号传入二次供水泵房控制器；

(9)、按一定的周期更新水泵健康专家数据库，然后随着水泵运行时间的增加。

2.根据权利要求1所述的一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法，其特征在于：所述步骤步骤(5)中的软件为matlab软件。

3.根据权利要求1所述的一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法，其特征在于：所述步骤(8)中二次供水泵房控制器可以根据步骤(7)存入的模糊表，智能、准确的识别水泵的运行健康状况，不需要经验丰富的专家来判断水泵的运行状况。

4.根据权利要求1所述的一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法，其特征在于：步骤(3)中的主机为pc机。

5.根据权利要求1所述的一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法，其特征在于：所述步骤(7)中的控制器为plc控制器。

6.根据权利要求1所述的一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法，其特征在于：所述三轴振动传感器为有线三轴振动传感器。

7.根据权利要求1所述的一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法，其特征在于：所述三轴振动传感器为无线三轴振动传感器。

技术总结
本发明涉及一种基于三轴振动传感器的水泵健康监测方法，该方法基于三轴振动传感器采集的水泵三轴振动信号和水泵日常巡检信息，使用数据库技术和数据分析技术，建立水泵健康状况专家数据库，这种方法能够自动准确识别和预测水泵运行健康状况，而不需要经验丰富的专家来判断水泵的运行状况，并且随着这种方法的使用时间的增加，这种方法对水泵的运行健康状况的判断和预测会越来越准确，降低水泵的故障率和停机时间，提高水泵的使用效率，降低故障率，提高二次供水泵房的供水质量，提高市民的生活舒适感。

技术研发人员：王来文;张仁清
受保护的技术使用者：无锡诚源环境科技有限公司
技术研发日：2020.03.18
技术公布日：2020.06.26