一种磁悬浮离心机的状态分析方法及系统与流程

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种磁悬浮离心机的状态分析方法及系统。

背景技术：

常规的磁悬浮离心机控制方案是采用磁悬浮轴承控制器和监控界面的结构，其中磁悬浮轴承控制器进行轴承悬浮等各种控制算法的运算，监控界面进行状态监控、轴承参数校准等控制。为了便于实时观测机组的当前状况，常常运用监控界面的状态监控进行显示、绘制、保存磁悬浮轴承控制器传输的轴承数据。

但是由于磁悬浮离心机机组异常时，磁悬浮离心机机组会停止运行，从监控界面中也无法判断磁悬浮离心机机组的异常原因，用户需要耗费大量的时间去寻找异常原因，降低了磁悬浮离心机的控制效率。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明的至少一个实施例提供了一种磁悬浮离心机的状态分析方法及系统。

第一方面，本发明实施例还提供了一种磁悬浮离心机的状态分析方法，所述状态分析方法包括：

获取磁悬浮离心机的状态参数；

根据所述状态参数判断所述磁悬浮离心机是否异常；

当所述磁悬浮离心机异常时，根据所述状态参数获取所述状态参数的突变点和所述突变点对应的突变特征；

根据所述突变点和所述突变特征确定所述磁悬浮离心机的故障点和故障类型。

基于上述技术方案，本发明实施例还可以做出如下改进。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施例中，所述根据所述状态参数获取所述状态参数的突变点和所述突变点对应的突变特征，具体包括：

绘制所述状态参数在时间上变化的动态曲线；

基于小波算法对所述动态曲线进行处理，得到所述动态曲线的特征向量集合；

根据所述特征向量集合中特征向量随时间的变化情况确定所述状态参数的突变点，获取所述突变点对应的特征向量作为所述突变特征。

结合第一方面的第一种实施例，在第一方面的第二种实施例中，所述根据所述突变点和所述突变特征确定所述磁悬浮离心机的故障点和故障类型，具体包括：

获取预存储的磁悬浮离心机发生故障时的状态参数的特征向量与故障类型的对应关系表；

将所述突变特征与所述对应关系表中的特征向量进行比对，获取所述突变特征对应的故障类型作为所述磁悬浮离心机的故障类型；

根据所述突变点的时间和所述故障类型确定所述磁悬浮离心机的故障点。

结合第一方面的第二种实施例，在第一方面的第三种实施例中，所述状态分析方法，具体包括：

将所述状态参数与预设阈值范围进行比较，判断所述磁悬浮离心机是否异常；

当所述状态参数超过预设阈值范围时，所述磁悬浮离心机异常，将所述状态参数进行保存，根据所述状态参数获取所述状态参数的突变点和所述突变点对应的突变特征；

根据所述突变点和所述突变特征确定所述磁悬浮离心机的故障点和故障类型；

将所述故障类型与所述突变特征对应添加进所述关系对应表中；

或者，当所述状态参数符合预设阈值范围时，所述磁悬浮离心机正常，将所述状态参数进行保存、显示。

结合第一方面、第一方面的第一、第二或第三种实施例，在第一方面的第四种实施例中，所述状态参数包括：轴承位移参数或磁悬浮离心机电流参数。

第二方面，本发明实施例提供了一种磁悬浮离心机的状态分析系统，包括：状态参数获取装置、判断装置、第一处理装置和第二处理装置；

所述状态参数获取装置，用于获取所述磁悬浮离心机的状态参数；

所述判断装置，用于根据所述状态参数潘丹所述磁悬浮离心机是否异常；

所述第一处理装置，用于当所述磁悬浮离心机异常时，根据所述状态参数获取所述状态参数的突变点和所述突变点对应的突变特征；

所述第二处理装置，用于根据所述突变点和所述突变特征确定所述磁悬浮离心机的故障点和故障类型。

结合第二方面，在第二方面的第一种实施例中，所述第一处理装置，具体用于绘制所述状态参数在时间上变化的动态曲线；

且基于小波算法对所述动态曲线进行处理，得到所述动态曲线的特征向量集合；并根据所述特征向量集合中特征向量随时间的变化情况确定所述状态参数的突变点，获取所述突变点对应的特征向量作为所述突变特征。

结合第二方面的第一种实施例，在第二方面的第二种实施例中，所述状态分析系统还包括：存储器；

所述第二处理装置，具体用于获取所述存储器中预存储的磁悬浮离心机发生故障时的状态参数的特征向量与故障类型的对应关系表；将所述突变特征与所述对应关系表中的特征向量进行比对，获取所述突变特征对应的故障类型作为所述磁悬浮离心机的故障类型；根据所述突变点的时间和所述故障类型确定所述磁悬浮离心机的故障点。

结合第二方面的第二种实施例，在第二方面的第三种实施例中，所述状态分析系统还包括：第三处理装置；

所述第一处理装置，还用于当所述磁悬浮离心机异常时，将所述故障类型与所述突变特征对应添加进所述存储器的所述关系对应表中；

所述第三处理装置，用于当所述磁悬浮离心机正常时，将所述状态参数进行保存、显示。

结合第二方面或第二方面的第一、第二或第三种实施例，在第二方面的第四种实施例中，所述状态参数获取装置包括：检测轴承位移参数的位置传感器或检测所述磁悬浮离心机的磁悬浮离心机电流参数的电流检测装置。

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明实施例通过获取磁悬浮离心机的状态参数，在确认磁悬浮离心机出现异常时，通过状态参数进行分析，得到状态参数的突变点和特变特征，根据突变点和突变特征确定磁悬浮离心机的故障点和故障类型，实现了快速确认磁悬浮离心机出现异常的原因，节省了异常问题寻找的时间，提高了磁悬浮离心机的控制效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种磁悬浮离心机的状态分析方法流程示意图；

图2是本发明另一实施例提供的一种磁悬浮离心机的状态分析方法流程示意图；

图3是本发明又一实施例提供的一种磁悬浮离心机的状态分析方法流程示意图其一；

图4是本发明又一实施例提供的一种磁悬浮离心机的状态分析方法流程示意图其二；

图5是本发明又一实施例提供的一种磁悬浮离心机的状态分析系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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，本发明实施例提供的一种磁悬浮离心机的状态分析方法，状态分析方法包括：

s11、获取磁悬浮离心机的状态参数。

在本实施例中，磁悬浮离心机与传统离心机对比，显示了磁悬浮离心式冷水机组无油路故障、噪声低、部分负荷时有超高的性能系数、节能环保的特点，但是磁悬浮离心机的轴承若是出现偏离较大的情况，容易对磁悬浮离心机造成较大影响，在本步骤中，获取磁悬浮离心机的状态参数可以是磁悬浮离心机的轴承位移参数，其中，轴承位移参数为离心机工作时，离心机的轴承偏移离心机中心的位移量，若离心机的轴承偏移量过大，可能会导致磁悬浮离心机损坏，由于磁悬浮离心机工作时的电流会影响到离心机的工作情况，所以磁悬浮离心机的工作电流也不能过高或者过低，否则会导致磁悬浮离心机工作状态不稳，所以状态参数还可以是磁悬浮离心机电流参数，用于判断磁悬浮离心机是否异常。

s12、根据状态参数判断磁悬浮离心机是否异常。

在本实施例中，通过状态参数与预设阈值进行比较，根据比较结果判断磁悬浮离心机是否异常，比如，状态参数可以是磁悬浮离心机的轴承位移参数，当轴承位移参数大于预设阈值时，即可确认磁悬浮离心机异常，或者，状态参数还可以是磁悬浮离心机电流参数，当磁悬浮离心机电流参数超过预设阈值范围时，即可确认磁悬浮离心机异常，还可以是磁悬浮离心机的其他状态参数，比如，还可以获取磁悬浮离心机的工作电压，用于判断磁悬浮离心机是否异常。

s13、当磁悬浮离心机异常时，根据状态参数获取状态参数的突变点和突变点对应的突变特征。

在本实施例中，当磁悬浮离心机异常时，根据状态参数的变化情况获取状态参数的突变点，比如，可以通过绘制状态参数随时间的变化曲线，由变化曲线即可得到状态参数的突变点，当磁悬浮离心机正常工作时，状态参数的变化曲线应该是规律平滑的曲线，所以磁悬浮离心机异常时，状态参数的变化曲线会出现波动，所以可以得到状态参数的突变点，突变点对应的突变特征，可以是变化曲线的导数值，具体的，可以是突变点突变前的变化曲线的导数值，和突变后的变化曲线的导数值。

比如，如图2所示，获取状态参数的突变点和突变点对应的突变特征的方法包括：

s21、绘制状态参数在时间上变化的动态曲线。

在本步骤中，实时获取磁悬浮离心机的状态参数，绘制状态参数在时间上的变化曲线，得到本步骤中的动态曲线，若状态参数为轴承位移参数，且磁悬浮离心机正常工作时，则最终得到的动态曲线应是正弦波形，若状态参数为磁悬浮离心机电流参数，且磁悬浮离心机正常工作时，则得到的动态曲线因基本保持恒定。

s22、基于小波算法对动态曲线进行处理，得到动态曲线的特征向量集合。

在本实施例中，小波算法这一术语，顾名思义，“小波”就是小的波形。所谓“小”是指它具有衰减性；而称之为“波”则是指它的波动性，其振幅正负相间的震荡形式，比如，小波算法可以通过对动态曲线进行收敛，得到动态曲线在每个时间段内的变化值，并得到动态曲线在每个时间段上的导数方向，将动态曲线在每个时间段的变化值和导数方向作为特征向量的值和方向，由此得到动态曲线上的所有特征向量组成特征向量集合。

s23、根据特征向量集合中特征向量随时间的变化情况确定状态参数的突变点，获取突变点对应的特征向量作为突变特征。

在本实施例中，将特征向量集合中特征向量随时间的变化情况，确定状态参数的突变点，比如，特征向量发生突变即可确认状态参数发生突变，根据突变发生的时间点对应的特征向量作为突变特征，特征向量中包含动态曲线的导数，这样可以得到动态曲线的变化趋势。

s14、根据突变点和突变特征确定磁悬浮离心机的故障点和故障类型。

在本实施例中，若检测的状态参数是磁悬浮离心机的轴承位移参数时，突变点对应的轴承位移参数发生的偏移较大，即相应的磁悬浮离心机的故障点，根据突变特征的变化情况跟过往历史记录或预存储的突变特征的变化情况对应的故障类型，得到此时磁悬浮离心机的故障类型，节省了查找磁悬浮离心机出现异常的位置的时间，提高了磁悬浮离心机的控制效率。

其中，如图3所示，步骤s14中根据突变点和突变特征确定磁悬浮离心机的故障点和故障类型，具体包括：

s31、获取预存储的磁悬浮离心机发生故障时的状态参数的特征向量与故障类型的对应关系表。

在本实施例中，将磁悬浮离心机发生故障时的状态参数的特征向量与故障类型对应进行存储形成对应关系表，其中，磁悬浮离心机发生故障时的状态参数的特征向量和故障类型可以是用户经过试验得到的，也可以是用户在过往完成的故障检查时得到的故障类型，并根据此时发生故障时的状态参数，生成特征向量，将特征向量与故障类型对应生成该对应关系表。

s32、将突变特征与对应关系表中的特征向量进行比对，获取突变特征对应的故障类型作为磁悬浮离心机的故障类型。

将上述突变特征与对应关系表中的特征向量进行比对，得到与该特变特征一致或者最为相似的特征向量，将突变特征对应的故障类型作为磁悬浮离心机的故障类型，实现了对磁悬浮离心机发生故障类型的快速确认。

s33、根据突变点的时间和故障类型确定磁悬浮离心机的故障点。

根据故障类型确定可能发生该故障的大致位置，根据磁悬浮离心机的状态参数的突变点的时间进一步确认发生故障的故障点，比如，状态参数为轴承位移参数时，由于轴承位移参数可以得到轴承的位移，加上故障类型的确认，由此得到磁悬浮离心机的故障点。

如图4所示，本发明实施例还提供了一种磁悬浮离心机的状态分析方法，与图1的状态分析方法相比，区别在于：

s41、将状态参数与预设阈值范围进行比较，判断磁悬浮离心机是否异常。

在本实施例中，状态参数包括：轴承位移参数或磁悬浮离心机电流参数，轴承位移参数的预设阈值范围应是保证磁悬浮离心机正常运行的最大值，磁悬浮离心机电流参数的预设阈值范围应有工作电流最大值和最小值，磁悬浮离心机电流参数大于电流最大值或小于电流最小值时，磁悬浮离心机就无法正常工作。

s42a、当状态参数超过预设阈值范围时，磁悬浮离心机异常，将状态参数进行保存，根据状态参数获取状态参数的突变点和突变点对应的突变特征。

在状态参数超过预设阈值范围时，则确认磁悬浮离心机异常，将状态参数实时进行保存，以计算状态参数的突变点，并得到突变点对应的突变特征。

s43a、根据突变点和突变特征确定磁悬浮离心机的故障点和故障类型。

s44a、将故障类型与突变特征对应添加进关系对应表中；

在本实施例中，将故障类型与突变特征对应存储进关系对应表中，为以后磁悬浮离心机出现类似异常时提供数据依据，方便磁悬浮离心机快速识别到异常原因，也便于后续磁悬浮离心机出现问题时的归纳与总结。

s42b、或者，当状态参数符合预设阈值范围时，磁悬浮离心机正常，将状态参数进行保存、显示。

在本实施例中，当磁悬浮离心机正常时，将状态参数进行保存，并进行显示，即在状态监控界面依据数据传输协议迅速对其进行处理，实时显示磁悬浮离心机的轴承位置。

如图5所示，本发明实施例提供了一种磁悬浮离心机的状态分析系统，包括：状态参数获取装置、判断装置、第一处理装置和第二处理装置。

在本实施例中，状态参数获取装置，用于获取磁悬浮离心机的状态参数；

在本实施例中，判断装置，用于根据状态参数潘丹磁悬浮离心机是否异常；

在本实施例中，第一处理装置，用于当磁悬浮离心机异常时，根据状态参数获取状态参数的突变点和突变点对应的突变特征。第一处理装置，具体用于绘制状态参数在时间上变化的动态曲线；且基于小波算法对动态曲线进行处理，得到动态曲线的特征向量集合；并根据特征向量集合中特征向量随时间的变化情况确定状态参数的突变点，获取突变点对应的特征向量作为突变特征。

在本实施例中，第二处理装置，用于根据突变点和突变特征确定磁悬浮离心机的故障点和故障类型。

在本实施例中，状态分析系统还包括：存储器；第二处理装置，具体用于获取存储器中预存储的磁悬浮离心机发生故障时的状态参数的特征向量与故障类型的对应关系表；将突变特征与对应关系表中的特征向量进行比对，获取突变特征对应的故障类型作为磁悬浮离心机的故障类型；根据突变点的时间和故障类型确定磁悬浮离心机的故障点。

在本实施例中，状态分析系统还包括：第三处理装置；第一处理装置，还用于当磁悬浮离心机异常时，将故障类型与突变特征对应添加进存储器的关系对应表中；第三处理装置，用于当磁悬浮离心机正常时，将状态参数进行保存、显示。

在本实施例中，状态参数获取装置包括：检测轴承位移参数的位置传感器或检测磁悬浮离心机的磁悬浮离心机电流参数的电流检测装置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。