CN105973583A - 一种动态报警方法 - Google Patents

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Abstract

一种动态报警方法，其特征在于，起包括以下步骤：1)采集被监测的数据；2)采集与被监测数据相关的其他数据，相关数据与被监测数据在时间上应同时采集；3)将采集的数据与相关数据绘制到坐标系中，观察其对应关系；4)在坐标系中根据实际数据和报警规则绘制逼近曲线并将曲线转化为数学方程式的形式；5)将方程式保存到报警阈值设置处，在实时监测时，每次通过给定的相关参数计算报警阈值，将计算的报警阈值与实时采集到的参量数值进行比较来决定是否报警。

Description

一种动态报警方法
技术领域
本发明属于状态监测领域，具体是一种动态报警方法。
背景技术
CM机械状态监测(Condition Monitoring)：对运行中的机械设备整体或其零部件的工作状态进行检查监测，以判断其运转是否正常，有无异常与劣化的征兆，或对异常情况进行跟踪，预测其劣化的趋势，确定其劣化及磨损的程度。传统报警技术所面临的问题：在工况参数对被监测变量有实时影响的情况下，报警阈值不能随工况参数变化而变化从而引起误报警；在工况参数对被监测变量有实时影响的情况下，报警阈值不能随工况参数变化而变化从而引起有警不报。
发明内容
为了克服上述方法的不足，本发明提出一种动态报警方法，包括以下步骤：
步骤1、通过传感器采集包括振动数据在内的被监测的数据；
步骤2、通过传感器采集与被监测数据相关的其他数据包括影响振动幅值的转速数据，其他数据与被监测数据在时间上应同时采集，否则难以客观反映两者直接的关系，对报警阈值设置造成错误影响；
步骤3，将采集的数据与相关数据绘制到坐标系中，观察其对应关系，横坐标为关联数据，纵坐标为监测数据；
步骤4，在坐标系中根据实际监测数据和报警规则(规则可根据实际情况采用行业标准或国标如ISO2372/1)绘制逼近曲线并将曲线转化为数学方程式的形式，具体方程式可采用三次样条法或其他的插值算法，通过采样点的坐标值进行计算；
步骤5，将方程式保存到报警阈值设置处，报警阈值设置此时是一个方程式，在实时监测时，每次通过给定的相关参数计算报警阈值；
步骤6，将计算的报警阈值与实时采集到的参量数值进行比较来决定是否报警。
所述横坐标可以为转速，纵坐标为振动幅值。
所述三次样条插值方法为：
假设有以下节点
样条曲线S(x)是一个分段定义的公式。给定n+1个数据点，共有n个区间，三次样条方程满足以下条件：
a.在每个分段区间[xi，xi+1](i＝0，1，...，n-1，x递增)，S(x)＝si(x)都是一个三次多项式。
b.满足S(xi)＝yi(i＝0，1，...，n)
c.S(x)，导数二阶导数在[a，b]区间都是连续的，即S(x)曲线是光滑的。
所以n个三次多项式分段可以写作：
Si(x)＝ai+bi(x-xi)+ci(x-xi)2+di(x-xi)3，i＝0，1，...，n-1
其中ai，bi，ci，di代表4n个未知系数。
本专利介绍的方法的优点是当变化的工况参数对被监测变量有实时影响时能够较为准确的反映出被监测变量的报警情况。
附图说明
附图1为一个振动传感器振动值随转速变化的数据图报——警阈值恒定
附图2为一个振动传感器振动值随转速变化的数据图报——报警阈值非恒定
其中，灰线表示正常阈值，白线表示警告阈值，黑线表示报警阈值，坐标系的X轴表示转速，Y轴表示振动幅值，数据点集表示采集的振动数据与转速的对应关系，其中转速为工况参数，振动数据为被监测量
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
下面对于本发明所提出的基于大规模阵列天线蜂窝通讯系统的导频污染消除方法结合实施例详细说明，同时也叙述本发明方案解决的技术问题及有益效果，需要指出的是，描述实施例旨在便于对本发明的理解，对其不起任何限定作用。
一种动态报警方法，包括以下步骤：
步骤1、通过传感器采集包括振动数据在内的被监测的数据；
步骤2、通过传感器采集与被监测数据相关的其他数据包括影响振动幅值的转速数据，其他数据与被监测数据在时间上应同时采集，否则难以客观反映两者直接的关系，对报警阈值设置造成错误影响；
步骤3，将采集的数据与相关数据绘制到坐标系中，观察其对应关系，横坐标为关联数据，纵坐标为监测数据；
步骤4，在坐标系中根据实际监测数据和报警规则(规则可根据实际情况采用行业标准或国标如ISO2372/1)绘制逼近曲线并将曲线转化为数学方程式的形式，具体方程式可采用三次样条法或其他的插值算法，通过采样点的坐标值进行计算；
步骤5，将方程式保存到报警阈值设置处，报警阈值设置此时是一个方程式，在实时监测时，每次通过给定的相关参数计算报警阈值；
步骤6，将计算的报警阈值与实时采集到的参量数值进行比较来决定是否报警。
1.报警阈值恒定
图1中报警阈值恒定，当转速变化时设备正常运行的振动值变化，如果报警阈值不相应的变化，就会出现误报警或者有警不报的情况，如图1中当转速达到1700转时，振动值明显升高，如果此时的报警阈值不提高，就会出现报警，但实际上设备此时的运行状态是正常的。
图1中的警告阈值为1.16，
当转速低于1700转时，可以处于正常状态不报警，当转速高于1700转时，如果振动值高于1.16会一直处于报警状态，但此时的电机是正常运行的，所以当转速高于1700转时误报率会达到100％.
2.报警阈值非恒定
图2中应用本专利所介绍的方法，对报警阈值做了曲线拟合，使得报警阈值随着转速的不同而不同，从而起到了较为真实的反映设备报警状态的效果
图2曲线根据三次样条曲线法设定，可根据实际情况不同采用最小二乘法或者其他绘制曲线的算法获取不同的方程，
Y＝X2+X+0.6(0＜x＜＝1400)
Y＝-X2+X+1.6(1400＜＝x＜1800)
当转速X变化时振动报警值Y随之变化，排除人为经验不足导致的曲线设置不准确外，误报率可降低为0％
以上所述仅为本发明的一个实施例而已，并不用以限制本发明。凡是在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种动态报警方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤1、通过传感器采集包括振动数据在内的被监测的数据；
步骤2、通过传感器采集与被监测数据相关的其他数据包括影响振动幅值的转速数据，其他数据与被监测数据在时间上应同时采集，否则难以客观反映两者直接的关系，对报警阈值设置造成错误影响；
步骤3，将采集的数据与相关数据绘制到坐标系中，观察其对应关系，横坐标为关联数据，纵坐标为监测数据；
步骤4，在坐标系中根据实际监测数据和报警规则，规则可根据实际情况采用行业标准绘制逼近曲线并将曲线转化为数学方程式的形式，具体方程式可采用三次样条法或其他的插值算法，通过采样点的坐标值进行计算；
步骤5，将方程式保存到报警阈值设置处，报警阈值设置此时是一个方程式，在实时监测时，每次通过给定的相关参数计算报警阈值；
步骤6，将计算的报警阈值与实时采集到的参量数值进行比较来决定是否报警。
2.根据权利要求1所述的动态报警方法，其特征在于，所述横坐标可以为转速，纵坐标为振动幅值。
3.根据权利要求1所述的动态报警方法，其特征在于，所述三次样条插值方法为：
假设有以下节点
样条曲线S(x)是一个分段定义的公式。给定n+1个数据点，共有n个区间，三次样条方程满足以下条件：
a.在每个分段区间[xi，xi+1](i＝0，1，...，n-1，x递增)，S(x)＝Si(x)都是一个三次多项式。
b.满足S(xi)＝yi(i＝0，1，...，n)
c.S(x)，导数S′(x)，二阶导数S″(x)在[a，b]区间都是连续的，即S(x)曲线是光滑的。
所以n个三次多项式分段可以写作：
Si(x)＝ai+bi(x-xi)+ci(x-xi)2+di(x-xi)3，i＝0，1，...，n-1
其中ai，bi，ci，di代表4n个未知系数。
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