一种轴承故障检测方法、系统及装置与流程

1.本发明涉及故障检测技术领域，特别是涉及一种轴承故障检测方法、系统及装置。


背景技术：

2.主风机，又名轴流风机，作为地铁机电环境控制系统中的重要设备之一，起到送风、排风、排热及事故排烟等重要作用，维护着地铁的运行安全。但主风机在运行过程中难免发生故障，其中较为影响主风机可靠运行的故障为轴承故障。
3.为此，现有技术中为了实现对轴承故障的检测，会在主风机出厂时在其内部加装温度传感器，通过该温度传感器实现对轴承温度的监测。但当轴承早期出现轻微故障时，此时轴承的温度变化是很微小的，因此该温度传感器自然达不到温度报警阈值而不会报警；可是等到该温度传感器进行轴承超高温报警时，轴承中已经在超高温状态下运行了一段时间，出现了严重损伤，且由于轴承的超高温运行，很有可能会出现主风机中的其他部件也被损坏的情况，使得还要对主风机中的其他部件进行排筛以进一步明确问题。
4.可见现有技术中的检测方式的可靠性较低，且本质上是一种不及时的、事后预警的方式，因此，如何寻找一种有效的对轴承的故障检测的方法是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种轴承故障检测方法、系统及装置，能够实现对轴承故障及对应的故障等级的早期的、精确的检测，便于开发人员及时发现并处理，保障了包括轴承的旋转机械设备中其他部件的正常工作，节省了维修成本，保障了旋转机械设备的可靠安全运行。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种轴承故障检测方法，包括：
7.获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据；
8.对所述冲击数据进行处理，以得到表征各个所述轴承部件在频域下的冲击信息的冲击频谱；
9.根据所述冲击频谱及预存的故障频率-故障位置对应关系确定在所述当前采样周期内所述轴承中发生故障的轴承部件；
10.基于所述冲击数据确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级。
11.优选的，根据所述冲击频谱及预存的故障频率-故障位置对应关系确定在所述当前采样周期内所述轴承中发生故障的轴承部件，包括：
12.针对预存的故障频率-故障位置对应关系中的每个故障频率，判断所述冲击频谱中与所述故障频率对应的预设误差频率范围内是否存在峰值；
13.若是，基于所述故障频率-故障位置对应关系确定与所述故障频率对应的故障位置，以确定在所述当前采样周期内所述轴承中发生故障的轴承部件。
14.优选的，基于所述冲击数据确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级，包括：
15.基于所述冲击数据确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值；
16.根据所述冲击幅值及预设分级报警阈值确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级。
17.优选的，基于所述冲击数据确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值，包括：
18.基于所述冲击数据确定与所述冲击数据对应的、表征所述发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值；
19.基于所述冲击特征值确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值。
20.优选的，基于所述冲击数据确定与所述冲击数据对应的、表征所述发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值，包括：
21.基于所述冲击数据及预设数据-特征值关系式确定与所述冲击数据对应的、表征所述发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值；
22.所述预设数据-特征值关系式为：
[0023][0024]
其中，sv为所述冲击特征值，n为所述当前采样周期内包括所述轴承的旋转机械设备中的转子旋转的总圈数，an为所述转子旋转第n圈时对应的各所述冲击数据中的最大值，其中，1≤n≤n且为整数，n为不小于1的整数。
[0025]
优选的，基于所述冲击特征值确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值，包括：
[0026]
基于所述冲击特征值及预设特征值-强度关系式确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值；
[0027]
所述预设特征值-强度关系式为：
[0028][0029]
其中，sv为所述冲击特征值，db为所述冲击幅值，e为包括所述轴承的旋转机械设备中的转子的转速，d为所述轴承的轴径。
[0030]
优选的，所述预设分级报警阈值包括预警门限值、一级报警门限值及二级报警门限值，其中，所述预警门限值＜所述一级报警门限值＜所述二级报警门限值；
[0031]
根据所述冲击幅值及预设分级报警阈值确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级，包括：
[0032]
当所述预警门限值≤所述冲击幅值＜所述一级报警门限值时，确定所述发生故障的轴承部件的故障等级为预警级别；
[0033]
当所述一级报警门限值≤所述冲击幅值＜所述二级报警门限值时，确定所述发生故障的轴承部件的故障等级为一级；
[0034]
当所述冲击幅值≥所述二级报警门限值时，确定所述发生故障的轴承部件的故障等级为二级。
[0035]
优选的，所述轴承上设置有传感器；
[0036]
获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据，包括：
[0037]
通过所述传感器获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据。
[0038]
优选的，基于所述冲击数据确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级之后，还包括：
[0039]
s21：判断所述当前采样周期下获取所述冲击数据的冲击采样次数i是否不小于n；若是，进入s22；若否，进入s29；其中，1≤i≤n且i为整数，n为不小于1的整数；
[0040]
s22：统计所述当前采样周期下所有的冲击采样次数内发生故障的各所述轴承部件对应的故障出现次数；
[0041]
s23：统计所述当前采样周期下所有的冲击采样次数内，发生故障的各所述轴承部件对应的故障等级的出现次数；
[0042]
s24：将所述当前采样周期下所有的故障等级中的等级最高的故障等级作为当前报警等级判定标志；
[0043]
s25：判断与所述当前报警等级判定标志对应的出现次数是否大于综合决策分级冲击报警阈值；若是，进入s26；若否，进入s28；
[0044]
s26：确定与各所述故障出现次数中的最大值对应的轴承部件为报警轴承部件，且将所述当前报警等级判定标志作为所述报警轴承部件的报警级别；
[0045]
s27：输出与所述报警轴承部件及其报警级别对应的轴承部件故障报警信息；
[0046]
s28：将所述当前报警等级判定标志之后的等级最高的故障等级作为当前报警等级判定标志，并返回s25；
[0047]
s29：令i＝i+1，并返回获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据的步骤。
[0048]
优选的，输出与所述报警轴承部件及其报警级别对应的轴承部件故障报警信息之后，还包括：
[0049]
清空所述当前采样周期内记录的所有的冲击数据、冲击采样次数、出现次数、故障出现次数、发生故障的轴承部件及对应的故障等级。
[0050]
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种轴承故障检测系统，包括：
[0051]
获取单元，用于获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据；
[0052]
处理单元，用于对所述冲击数据进行处理，以得到表征各个所述轴承部件在频域下的冲击信息的冲击频谱；
[0053]
轴承故障确定单元，用于根据所述冲击频谱及预存的故障频率-故障位置对应关系确定在所述当前采样周期内所述轴承中发生故障的轴承部件；
[0054]
故障等级确定单元，用于基于所述冲击数据确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级。
[0055]
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种轴承故障检测装置，包括：
[0056]
存储器，用于存储计算机程序；
[0057]
处理器，用于执行如上述所述的轴承故障检测方法的步骤。
[0058]
本发明提供了一种轴承故障检测方法、系统及装置，获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据，通过对冲击数据处理得到冲击频谱，进而确定轴承中发生故障的轴承部件并进一步根据冲击数据确定发生故障的轴承部件的故障等级。可见，依照本技术中的方式尽管轴承部件早期出现轻微故障时温度变化不明显，依然能够及时发现并确定等级，以随后进行报警，便于开发人员发现并处理，避免该故障进一步影响到包括轴承的机械设备中其他部件的工作，进而保证方案的可靠性和及时性；且相较于现有技术中相对滞后的预警方式，保障了其他部件正常工作，节省了维修成本，保障了机械设备的可靠安全运行。
附图说明
[0059]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0060]
图1为本发明提供的一种轴承故障检测方法的流程图；
[0061]
图2为本发明提供的一种轴承故障检测系统的结构示意图；
[0062]
图3为本发明提供的一种轴承故障检测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0063]
本发明的核心是提供一种轴承故障检测方法、系统及装置，能够实现对轴承故障及对应的故障等级的早期的、精确的检测，便于开发人员及时发现并处理，保障了包括轴承的旋转机械设备中其他部件的正常工作，节省了维修成本，保障了旋转机械设备的可靠安全运行。
[0064]
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。
[0065]
请参照图1，图1为本发明提供的一种故障检测方法的流程图。
[0066]
该轴承故障检测方法，包括：
[0067]
s11：获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据；
[0068]
s12：对冲击数据进行处理，以得到表征各个轴承部件在频域下的冲击信息的冲击频谱；
[0069]
s13：根据冲击频谱及预存的故障频率-故障位置对应关系确定在当前采样周期内轴承中发生故障的轴承部件；
[0070]
s14：基于冲击数据确定在当前采样周期内发生故障的轴承部件的故障等级。
[0071]
本实施例中，针对轴承故障的检测问题，现有技术中通常采用的方式为内部加装温度传感器，基于该温度传感器及预先设置的温度报警阈值实现对轴承温度的监测。但是轴承在出现轻微故障时，其温度的变化是很微小的，导致该温度传感器并不会检测出该故障并进行报警；而等到该温度传感器进行报警时，通常轴承及包括轴承的主风机中的其他部件也已经因为轴承故障导致的温度升高而发生损坏。为解决上述技术问题，本技术提供了一种轴承故障检测方法，可以可靠地、及时地实现对轴承故障的检测。
[0072]
首先，此处的轴承具体可以为旋转机械设备中的轴承，该旋转机械设备包括但不限于为轴流风机(主风机)，在此不作特别的限定；以此处轴承具体为风机中的轴承为例，该轴承故障检测方法可以具体应用于该主风机中的控制装置，如风机中的诊断仪，在此不作特别的限定。
[0073]
获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据，需要说明的是，这里基于轴承早期出现轻微故障时，其温度变化并不明显，针对采样周期的时长的设置可以小于各轴承部件从发生故障开始到其温度达到温度报警阈值所需的时间的最小值，且可以理解的是，若只存在针对整个轴承的温度报警阈值，则只需将采样周期的时长适应性的设置为小于整个轴承从发生故障开始到其温度达到温度报警阈值所需的时间即可，在此不作特别的限定。
[0074]
还需要说明的是，这里的各个轴承部件包括但不限于内环、外环、滚子及保持架。
[0075]
轴承端盖上可安装传感器，于是，针对s11步骤，具体可以为利用转速跟踪采样技术，通过该传感器采集时域下的所述冲击数据，且进一步考虑到轴承部件发生故障时的信号通常为高频故障信号，因此，可以利用共振解调技术对上述传感器采集到的冲击数据进行滤波，以滤除其中的低频振动信号，并将滤波后的冲击数据作为当前采样周期内的所述冲击数据，在此不作特别的限定，能够实现本技术中的执行逻辑即可。
[0076]
随后，对冲击数据进行处理，以得到表征各个轴承部件在频域下的冲击信息的冲击频谱。具体来说，针对s12步骤可以为对冲击数据进行快速傅里叶变换，以得到所述冲击频谱。
[0077]
之后，根据冲击频谱及预存的故障频率-故障位置对应关系，可以确定轴承中发生故障的轴承部件。具体的，此处对应关系中的故障位置包括各所述轴承部件，对应的故障频率指的是各所述轴承部件发生故障时在频域下对应的故障频率值。且进一步的，此处故障频率-故障位置对应关系的确定机理可以为，根据该轴承的轴承部件参数预先确定各个轴承部件发生故障时的故障频率-故障位置对应关系，并对其进行存储，其中，这里的轴承部件参数可以包括轴承的中径、轴承的轴径、滚动体的数量、滚动体的直径及滚动体的接触角。且为了便于区分发生故障的各个轴承部件，可以设置与各个轴承部件对应的故障标号，以轴承部件包括内环、外环、滚子及保持架为例，外环发生故障时标号为1，内环发生故障时标号为2，滚子发生故障时标号为3，保持架发生故障时标号为4，于是若各个轴承部件均未发生故障可以标号为0。
[0078]
最后，基于冲击数据确定在当前采样周期内发生故障的轴承部件的故障等级。可以理解的是，当确定了轴承中发生故障的轴承部件及对应的故障等级之后，可以进一步输出对应报警信息以提示维修人员维修。
[0079]
综上，本技术提供了一种轴承故障检测方法，与现有技术相比，该方案的可靠性和
及时性更高，能够实现对轴承故障的早期检测，且能够进一步确定具体哪个轴承部件发生故障即精确检测，以及对应的故障等级，即分级报警，便于开发人员及时发现并进行维修处理，且相较于现有技术中的相对滞后的预警方式，该早期预警方式保障了包括轴承的旋转机械设备中的其他部件的正常工作，节省了维修成本，保障了旋转机械设备的可靠安全运行。
[0080]
在上述实施例的基础上：
[0081]
作为一种优选的实施例，根据冲击频谱及预存的故障频率-故障位置对应关系确定在当前采样周期内轴承中发生故障的轴承部件，包括：
[0082]
针对预存的故障频率-故障位置对应关系中的每个故障频率，判断冲击频谱中与故障频率对应的预设误差频率范围内是否存在峰值；
[0083]
若是，基于故障频率-故障位置对应关系确定与故障频率对应的故障位置，以确定在当前采样周期内轴承中发生故障的轴承部件。
[0084]
本实施例中，为了确定轴承中发生故障的轴承部件，基于预存的故障频率-故障位置对应关系中存储的各个故障频率，即分别以各个故障频率为基准，判断冲击频谱中与该故障频率对应的预设误差频率范围内是否存在峰值，若是，说明此时存在发生故障的轴承部件，于是基于该故障频率，在故障频率-故障位置对应关系中可以确定与该故障频率对应的故障位置，从而可以确定轴承中与该故障频率对应的发生故障的轴承部件。需要说明的是，这里的预设误差频率范围根据实际需求设置即可，且每个故障频率对应的预设误差频率范围可以不同，也可以相同，在此不作特别的限定。
[0085]
具体的，作为举例，冲击频谱本质上是一种多阶谱线，其横坐标为频率，纵坐标为峰值，这里以发生外环故障为例进行说明，假定预存的故障频率-故障位置对应关系中，外环故障(故障位置)对应的外环故障频率为100，与外环故障对应的预设误差频率范围为97-103，于是依照外环故障频率为基准，判断冲击频谱中预设误差频率范围为97-103内是否存在峰值，若是，基于上述故障频率-故障位置对应关系，可以确定发生故障的位置为外环。
[0086]
可见，通过上述的执行逻辑，可以简单可靠地实现对于发生故障的轴承部件的判定，便于实现。
[0087]
作为一种优选的实施例，基于冲击数据确定在当前采样周期内发生故障的轴承部件的故障等级，包括：
[0088]
基于冲击数据确定表征发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值；
[0089]
根据冲击幅值及预设分级报警阈值确定在当前采样周期内发生故障的轴承部件的故障等级。
[0090]
本实施例中，给出了确定发生故障的轴承部件的故障等级的方式，其中，冲击幅值描述了发生故障的轴承部件受到的冲击强度的大小。
[0091]
具体的，这里的预设分级报警阈值可以根据实际需求设置，可以为一个，也可以为多个且具体的各个预设分级报警阈值可以相同也可以不同，在此不作特别的限定。
[0092]
可见，通过上述分级报警执行逻辑的设定，可以实现对于发生故障的轴承部件的定量、分级报警，便于后续维修人员有针对性地进行处理，实现了对于发生故障的轴承部件的早期报警及分级报警。
[0093]
作为一种优选的实施例，基于冲击数据确定表征发生故障的轴承部件受到的冲击
强度的冲击幅值，包括：
[0094]
基于冲击数据确定与冲击数据对应的、表征发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值；
[0095]
基于冲击特征值确定表征发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值。
[0096]
本实施例中，给出了确定发生故障的轴承部件的冲击幅值的方式，具体如上述所述，此处不再赘述。
[0097]
作为一种优选的实施例，基于冲击数据确定与冲击数据对应的、表征发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值，包括：
[0098]
基于冲击数据及预设数据-特征值关系式确定与冲击数据对应的、表征发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值；
[0099]
预设数据-特征值关系式为：
[0100][0101]
其中，sv为冲击特征值，n为当前采样周期内包括轴承的旋转机械设备中的转子旋转的总圈数，an为转子旋转第n圈时对应的各冲击数据中的最大值，其中，1≤n≤n且为整数，n为不小于1的整数。
[0102]
本实施例中，给出了冲击特征值的一种具体确定方式，见上述所述，实现方式简单可靠。其中需要说明的是，冲击数据为包括轴承的旋转机械设备中的转子旋转共n圈得到的冲击数据，且每一圈均可得到对应的一个或多个冲击数据，于是，冲击特征值可以依照上述预设数据-特征值关系式求得。
[0103]
作为一种优选的实施例，基于冲击特征值确定表征发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值，包括：
[0104]
基于冲击特征值及预设特征值-强度关系式确定表征发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值；
[0105]
预设特征值-强度关系式为：
[0106][0107]
其中，sv为冲击特征值，db为冲击幅值，e为包括轴承的旋转机械设备中的转子的转速，d为轴承的轴径。
[0108]
本实施例中，给出了冲击幅值的一种具体确定方式，见上述所述，实现方式简单可靠。其中需要说明的是，该冲击幅值表征了发生故障的轴承部件受到的冲击强度的大小。具体的，实际应用时，预设特征值-强度关系式中的转子的转速e的单位可以为转/分钟；这里的轴承的轴径d的单位可以为毫米。
[0109]
作为一种优选的实施例，预设分级报警阈值包括预警门限值、一级报警门限值及二级报警门限值，其中，预警门限值＜一级报警门限值＜二级报警门限值；
[0110]
根据冲击幅值及预设分级报警阈值确定在当前采样周期内发生故障的轴承部件的故障等级，包括：
[0111]
当预警门限值≤冲击幅值＜一级报警门限值时，确定发生故障的轴承部件的故障等级为预警级别；
[0112]
当一级报警门限值≤冲击幅值＜二级报警门限值时，确定发生故障的轴承部件的故障等级为一级；
[0113]
当冲击幅值≥二级报警门限值时，确定发生故障的轴承部件的故障等级为二级。
[0114]
本实施例中，这里的预设分级报警阈值可以包括预警门限值、一级报警门限值及二级报警门限值，二级报警的故障等级高于一级报警的故障等级，一级报警的故障等级高于预警级别的故障等级，因此，预警门限值＜一级报警门限值＜二级报警门限值。
[0115]
当冲击幅值小于预警门限值时，说明此时发生故障的轴承部件虽然有一些轻微故障，但是可以暂时不进行报警，进行后续持续监控即可；需要说明的是，便于区分不同的故障等级，此处可以采用二进制标记法，如将对应于此处实施例的轴承故障部件的故障等级标记为0000，也可以直接采用十进制标记法，如将对应于此处实施例的轴承故障部件的故障等级标记为0；
[0116]
当预警门限值≤冲击幅值＜一级报警门限值时，说明此时发生故障的轴承部件的故障等级达到了预警级别，于是确定发生故障的轴承部件的故障等级为预警级别。需要说明的是，便于区分不同的故障等级，此处可以采用二进制标记法，如将对应于此处实施例的轴承故障部件的故障等级标记为0001，也可以直接采用十进制标记法，如将对应于此处实施例的轴承故障部件的故障等级标记为1；
[0117]
当一级报警门限值≤冲击幅值＜二级报警门限值时，说明此时发生故障的轴承部件的故障等级达到了一级报警的故障等级，于是确定发生故障的轴承部件的故障等级为一级。需要说明的是，便于区分不同的故障等级，此处可以采用二进制标记法，如将对应于此处实施例的轴承故障部件的故障等级标记为0010，也可以直接采用十进制标记法，如将对应于此处实施例的轴承故障部件的故障等级标记为2；
[0118]
当冲击幅值≥二级报警门限值时，说明此时发生故障的轴承部件的故障等级很高，已经达到了二级报警的故障等级，于是确定发生故障的轴承部件的故障等级为二级。需要说明的是，便于区分不同的故障等级，此处可以采用二进制标记法，如将对应于此处实施例的轴承故障部件的故障等级标记为0011，也可以直接采用十进制标记法，如将对应于此处实施例的轴承故障部件的故障等级标记为3，在此不作特别的限定。
[0119]
还需要说明的是，这里以预设分级报警阈值为3个为例进行了说明，在实际应用中当然也可以设置更多或者更少的预设分级报警阈值，根据实际需求设定即可，在此不作特别的限定。
[0120]
可见，通过上述预设分级报警阈值及与之对应的执行逻辑的设置可以可靠地实现对于发生故障的轴承部件的分级报警，便于后续维修人员有针对性地、及时地进行处理。
[0121]
作为一种优选的实施例，轴承上设置有传感器；
[0122]
获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据，包括：
[0123]
通过传感器获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据。
[0124]
本实施例中，为了获取到当前采样周期内的冲击数据，可以在轴承上，具体如轴承的端盖上设置传感器，通过该传感器可以可靠获取第一预设时长内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据。
[0125]
作为一种优选的实施例，基于冲击数据确定在当前采样周期内发生故障的轴承部件的故障等级之后，还包括：
[0126]
s21：判断当前采样周期下获取冲击数据的冲击采样次数i是否不小于n；若是，进入s22；若否，进入s29；其中，1≤i≤n且i为整数，n为不小于1的整数；
[0127]
s22：统计当前采样周期下所有的冲击采样次数内发生故障的各轴承部件对应的故障出现次数；
[0128]
s23：统计当前采样周期下所有的冲击采样次数内，发生故障的各轴承部件对应的故障等级的出现次数；
[0129]
s24：将当前采样周期下所有的故障等级中的等级最高的故障等级作为当前报警等级判定标志；
[0130]
s25：判断与当前报警等级判定标志对应的出现次数是否大于综合决策分级冲击报警阈值；若是，进入s26；若否，进入s28；
[0131]
s26：确定与各故障出现次数中的最大值对应的轴承部件为报警轴承部件，且将当前报警等级判定标志作为报警轴承部件的报警级别；
[0132]
s27：输出与报警轴承部件及其报警级别对应的轴承部件故障报警信息；
[0133]
s28：将当前报警等级判定标志之后的等级最高的故障等级作为当前报警等级判定标志，并返回s25；
[0134]
s29：令i＝i+1，并返回获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据的步骤。
[0135]
本实施例中，发明人考虑到为了进一步保证该方法的实用性，可以在冲击采样次数达到预设冲击采样阈值n时，再输出对应的轴承部件故障报警信息。
[0136]
首先，每个冲击采样次数下，发生故障的轴承部件以及与之对应的故障等级均被存储，于是在基于冲击数据确定在当前采样周期内发生故障的轴承部件的故障等级之后，判断获取当前采样周期下对冲击数据的冲击采样次数i是否不小于n；
[0137]
若否，说明此时冲击采样次数i还未达到预设冲击采样阈值n，可以继续进行存储而暂时不进行报警，于是将冲击采样次数i进行累加，并返回获取当前采样周期内表征电机的轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据的步骤以继续采样。
[0138]
若是，说明此时冲击采样次数i已经达到预设冲击采样阈值n，需要对存储的信息进行统计并输出对应的轴承部件故障报警信息以便尽快进行维修。因此，首先，统计当前采样周期下所有的冲击采样次数内发生故障的各个轴承部件对应的故障出现次数(当然，也可以统计发生故障的各个轴承部件对应的故障出现次数占总冲击采样次数n的百分比)，统计当前采样周期下所有的冲击采样次数，即n内各个故障等级出现情况的出现次数(当然，也可以统计故障等级出现的出现次数占总冲击采样次数n的百分比)。
[0139]
随后，考虑到等级越高的故障说明其危险性也就越高，于是，从当前采样周期下等级最高的故障等级开始，将所有的故障等级中等级最高的故障等级作为当前报警等级判定标志，判断与当前报警等级判定标志对应的出现次数是否大于综合决策分级冲击报警阈值；
[0140]
若是，则将当前报警等级判定标志作为报警轴承部件的报警级别，且基于通常情况下故障出现次数最多的轴承部件其对应的故障等级通常也是相同的，于是确定与各故障
出现次数中的最大值对应的轴承部件为报警轴承部件；最后输出与报警轴承部件及其报警级别对应的轴承部件故障报警信息；
[0141]
若否，说明在当前报警等级判定标志下没有达到报警的条件，基于故障等级存在从高到低的故障等级次序，于是，将当前报警等级判定标志之后的等级最高的故障等级作为当前报警等级判定标志，并重新返回s25的判定逻辑即可。可以理解的是，若在当前报警等级判定标志之后没有可作为新的当前报警等级判定标志的故障等级时，可以停止该循环，并可以进一步直接将存储的与当前的n次的冲击采样次数对应的，发生故障的轴承部件以及与之对应的故障等级这两部分的信息清零，并将i清零，以便重新开始统计并在再次达到预设冲击采样阈值n时再进行故障报警，在此不作特别的限定。
[0142]
需要说明的是，不同的当前报警等级判定标志对应的综合决策分级冲击报警阈值可以相同，也可以不同，根据实际需求设置即可。
[0143]
可以理解的是，在输出了轴承部件故障报警信息之后，可以直接将存储的与当前的n次的冲击采样次数对应的，发生故障的轴承部件以及与之对应的故障等级这两部分的信息清零，并将i清零，以便重新开始统计并在再次达到预设冲击采样阈值n时再进行故障报警。
[0144]
具体的，作为举例，假定外环发生故障时标号为1，内环发生故障时标号为2，滚子发生故障时标号为3，保持架发生故障时标号为4，若各个轴承部件均未发生故障标号为0，预设冲击采样阈值n＝10，假定存储的10次冲击采样内发生故障的各个轴承部件的存储信息为[0，0，1，1，1，1，1，2，1，1]，与之对应的故障等级的存储信息为[0，0，2，2，2，2，2，1，2，1]。于是，统计得到的发生故障的各个轴承部件对应的故障出现次数可以得到：外环故障的故障出现次数为7，内环故障的故障出现次数为1，滚子故障的故障出现次数为0，保持架故障的故障出现次数为0；对应的，在上述实施例中已经阐明的是，这里的“2”意味着出现的故障等级为一级报警，这里的“1”意味着出现的故障等级为预警级别，统计得到的各个故障等级出现的出现次数，二级报警出现的出现次数为0，一级报警的出现次数为6，预警级别的出现次数为2。则按照上述的判定逻辑可以看出，所有的故障等级中的等级最高的故障等级为一级，则将其作为当前报警等级判定标志，假定综合决策分级冲击报警阈值为2，出现次数6大于所述综合决策分级冲击报警阈值2，且各故障出现次数中的最大值为7，与之对应的轴承部件为外环，则按照上述执行逻辑，确定此次报警轴承部件为外环，且报警级别为一级。
[0145]
可见，通过上述执行逻辑，可以高效地实现报警轴承部件及与之对应的报警等级的确定，实用性更高。
[0146]
作为一种优选的实施例，输出与报警轴承部件及其报警级别对应的轴承部件故障报警信息之后，还包括：
[0147]
清空当前采样周期内记录的所有的冲击数据、冲击采样次数、出现次数、故障出现次数、发生故障的轴承部件及对应的故障等级。
[0148]
本实施例中，为了进一步节省存储空间且避免重复报警，一旦输出报警信息之后，可以主动将当前采样周期内记录的与当前的n次的冲击采样次数对应的所有的数据进行清空，以便重新开始统计并在再次达到预设冲击采样阈值n时再进行故障报警，于是这里的数据具体包括当前采样周期内存储的冲击数据、冲击采样次数(即将冲击采样次数清零)、出现次数、故障出现次数、发生故障的轴承部件及对应的故障等级。
[0149]
请参照图2，图2为本发明提供的一种故障检测系统的结构示意图。
[0150]
该故障检测系统，应用于风机，包括：
[0151]
获取单元41，用于获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据；
[0152]
处理单元42，用于对冲击数据进行处理，以得到表征各个轴承部件在频域下的冲击信息的冲击频谱；
[0153]
轴承故障确定单元43，用于根据冲击频谱及预存的故障频率-故障位置对应关系确定在当前采样周期内轴承中发生故障的轴承部件。
[0154]
故障等级确定单元44，用于基于冲击数据确定在当前采样周期内发生故障的轴承部件的故障等级。
[0155]
对于本发明中提供的轴承故障检测系统的介绍请参照上述轴承故障检测方法的实施例，此处不再赘述。
[0156]
请参照图3，图3为本发明提供的一种轴承故障检测装置的结构示意图。
[0157]
该轴承故障检测装置，包括：
[0158]
存储器51，用于存储计算机程序；
[0159]
处理器52，用于执行如上述所述的轴承故障检测方法的步骤。
[0160]
对于本发明中提供的轴承故障检测装置的介绍请参照上述轴承故障检测方法的实施例，此处不再赘述。
[0161]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0162]
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0163]
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0164]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。