一种设备运行状态监测方法、装置、系统及控制设备与流程

本技术涉及设备运行状态监测，具体而言，本技术涉及一种设备运行状态监测方法、装置、系统及控制设备。

背景技术：

1、设备运动状态监测能够及时发现设备出现的异常并及时维修以避免出现更大的故障，造成更大的损失。在设备状态监测中，常用的一种方式为通过振动分析来判断设备是否在正常运行，尤其是针对发电机组，泵的监测等。

2、振动分析是一种通过对机械振动现象进行测量和分析的方法，以了解机器设备的运行状态和预测其未来的行为。振动分析可以应用于各种领域，如航空航天、能源、制造业、交通运输等。在振动分析中，通常使用振动传感器来采集机械振动的电信号，然后通过数据采集器和计算机进行处理和分析，从而获得机器设备的运行状态和故障信息，以进行预测和维护，具有诊断直接、监测实时和故障类型覆盖范围广的特点。

3、目前，振动传感器通常通过检测工程振动的参量（如位移、速度、加速度等）的变化来实现振动监测。由于检测精度和检测量程是一个相对抗的指标参数，那么为保证振动传感器的检测精度，振动传感器可检测振动的振幅非常有限。因此，仅通过振动传感器根本无法检测出具有较大振幅的振动。此外，加速度传感器是最常用的振动测量传感器之一，但仅通过加速度传感器难以检测振动的低频分量。因此，现有的设备运行状态监测方法无法适用于多种振动场景，可靠性较差。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种设备运行状态监测方法、装置、系统及控制设备，用于解决现有的基于振动分析的设备运行状态监测方法无法适用于多种振动场景，可靠性较差的技术问题。

2、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种设备运行状态监测方法，用于控制设备，所述方法包括：

3、获取针对待测设备的振动信号以及目标图像，其中，所述振动信号由至少一个振动传感器感应所述待测设备振动后产生，所述目标图像为至少一个图像采集器以预设的第一帧率拍摄所述待测设备后得到的图像；

4、对所述振动信号以及所述目标图像进行振动分析，以提取振动参数信息；

5、通过所述振动参数信息，监测所述待测设备的运行状态。

6、在一些实施例中，所述振动参数信息包括由对所述振动信号的振动分析得到的第一振动频率以及第一振动幅度，所述方法还包括：

7、在检测到所述第一振动频率达到预设的异常条件，且所述第一振动幅度超过所述振动传感器所配置的可测振幅范围内的振幅阈值时，则生成采集控制指令后作用于所述图像采集器，其中，所述采集控制指令用于指示控制所述图像采集器由所述第一帧率切换到指定的第二帧率后进行拍摄，所述第二帧率大于所述第一帧率。

8、在一些实施例中，通过如下步骤确定第二帧率，包括：

9、根据用于表征达到所述异常条件的第一振动频率的异常振动频率，确定用于指示采集所述目标图像的帧率的调整量；

10、根据所述异常振动频率以及所述调整量，确定第二帧率。

11、在一些实施例中，所述方法还包括：

12、当基于所述振动信号检测到除此前预设时间段内的第一振动频率以外的其他振动频率时，则确定所述第一振动频率达到所述异常条件。

13、在一些实施例中，所述方法还包括：

14、在通过任一振动传感器检测到所述第一振动频率达到预设的异常条件，和/或所述第一振动幅度超过所述振幅阈值时，则确定所述振动传感器的位置为监测区域，并生成焦点定位指令后作用于至少一个图像采集器，所述焦点定位指令用于指示所述图像采集器的焦点定位在所述监测区域。

15、在一些实施例中，所述振动参数信息包括由对以所述第一帧率拍摄到的目标图像的振动分析得到的第二振动频率和第二振动幅度，以及由对以所述第二帧率拍摄到的目标图像的振动分析后得到的第三振动频率和第三振动幅度；

16、所述通过所述振动参数信息，监测所述待测设备的运行状态，包括：

17、基于所述第一振动频率、所述第一振动幅度、所述第二振动幅度、所述第二振动频率、所述第三振动频率及所述第三振动幅度中的至少一项，判断所述待测设备是否发生故障；

18、若发生故障，则对应确定所述待测设备中发生故障的故障部位以及故障类型，并依据所述故障部位以及所述故障类型确定维修策略。

19、在一些实施例中，所述基于所述第一振动频率、所述第一振动幅度、所述第二振动幅度、所述第二振动频率、所述第三振动频率及所述第三振动幅度中的至少一项，判断所述待测设备是否发生故障，包括：

20、在所述第一振动频率未达到所述异常条件且所述第一振动幅度在所述可测振幅范围内，或所述第一振动频率达到所述异常条件但所述第一振动幅度未超过所述振幅阈值时，则在对所述第一振动频率、所述第一振动幅度及所述第二振动频率的分析下，判断所述待测设备是否发生故障；或，

21、在所述第一振动频率未达到所述异常条件，但所述第一振动幅度超过所述可测振幅范围的上限值时，则在对所述第二振动幅度及所述第二振动频率的分析下，判断所述待测设备是否发生故障；或，

22、在所述第一振动频率达到所述异常条件，且所述第一振动幅度超过所述振幅阈值但仍在所述可测振幅范围内时，则在对所述第一振动频率、所述第一振动幅度及所述第三振动频率的分析下，判断所述待测设备是否发生故障；或，

23、在所述第一振动频率达到所述异常条件，且所述第一振动幅度超过所述可测振幅范围的上限值时，则在对所述第三振动频率及所述第三振动幅度的分析下，判断所述待测设备是否发生故障。

24、根据本技术实施例的另一个方面，提供了一种设备运行状态监测装置，包括：

25、信号采集模块，用于获取针对待测设备的振动信号以及目标图像，其中，所述振动信号由至少一个振动传感器感应所述待测设备振动后产生，所述目标图像为至少一个图像采集器以预设的第一帧率拍摄所述待测设备后得到的图像；

26、振动分析模块，用于对所述振动信号以及所述目标图像进行振动分析，以提取振动参数信息；

27、运行状态监测模块，用于通过所述振动参数信息，监测所述待测设备的运行状态。

28、根据本技术实施例的另一个方面，提供了一种设备运行状态监测系统，包括：

29、至少一个振动传感器，用于感应待测设备振动后产生振动信号；

30、至少一个图像采集器，用于以预设的第一帧率拍摄所述待测设备，后得到目标图像；

31、控制设备，均连接于所述振动传感器、所述图像采集器，用于获取针对待测设备的振动信号以及目标图像；对所述振动信号以及所述目标图像进行振动分析，以提取振动参数信息；通过所述振动参数信息，监测所述待测设备的运行状态。

32、根据本技术实施例的再一个方面，提供了一种控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述实施例所述设备运行状态监测方法的步骤。

33、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

34、本技术实施例提供的设备运行状态监测方法，通过获取针对待测设备的振动信号以及目标图像，其中，所述振动信号由至少一个振动传感器感应所述待测设备振动后产生，所述目标图像为至少一个图像采集器以预设的第一帧率拍摄所述待测设备后得到的图像，继而对所述振动信号以及所述目标图像进行振动分析，以提取振动参数信息，从而通过所述振动参数信息，监测所述待测设备的运行状态，这样，结合振动传感器监测振幅较小的振动以及图像采集器监测振幅较大且低频的振动，实现多种振动场景的监测，提高了振动监测的全面性及准确度，解决了现有的设备运行状态监测方法无法适用于多种振动场景，可靠性较差的技术问题，大大提高了可靠性。