CN107063440B - 监测振动设备的方法、装置及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了监测振动设备的方法、装置及可读存储介质。其中，监测振动设备的装置包括第一加速度传感器、第二加速度传感器和控制器。控制器适于根据振动设备的振动状态控制第一加速度传感器和第二加速度传感器的采集。

Description

监测振动设备的方法、装置及可读存储介质

技术领域

本发明涉及设备监测领域，尤其涉及监测振动设备的方法、装置及可读存储介质。

背景技术

大型旋转机械设备广泛应用在化工、风电、冶金等领域中。诸如风力发电机组和输油泵等旋转设备的故障有可能造成巨大损失。为了能够监控旋转设备的故障状态，大量振动监测终端被部署在旋转设备上。

目前，加速度传感器被广泛应用于获取被监测设备的振动数据。现有的加速度传感器种类很多，且各有优缺点。例如，不同种类传感器的有效监测频率范围是不同。换言之，现有的加速度传感器通常只能对待监测频率范围内部分频率进行有效监测。

为此，本发明提出了一种新的监测振动设备的技术方案。

发明内容

本发明提供一种新的监测振动设备的方案，有效地解决了上面至少一个问题。

根据本发明的一个方面，提供一种监测振动设备的装置，包括第一加速度传感器、第二加速度传感器和控制器。控制器适于根据振动设备的振动状态控制第一加速度传感器和第二加速度传感器的采集。

根据本发明又一个方面，提供一种监测振动设备的方法，适于在监测该振动设备的装置中执行。该装置包括第一加速度传感器和第二加速度传感器。该方法包括下述步骤。获取来自第一加速度传感器的第一振动信号。根据所获取的第一振动信号，判断振动设备的振动状态。按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器。

根据本发明又一个方面，提供一种监测振动设备的装置，包括第一加速度传感器、第二加速度传感器、一个或多个处理器、存储器和一个或多个程序。其中，该一个或多个程序存储在存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行。该一个或多个程序包括用于执行根据本发明的监测振动设备的方法中的任一方法的指令。

根据本发明又一个方面，提供一种可读存储介质，存储有包含指令的一个或多个程序。所述指令当由处理器执行时，使得所述处理器执行根据本发明的监测振动设备的方法中任一个。

综上，根据本发明的监测设备振动的装置，集成有第一加速度传感器和第二加速度传感器。本发明的装置可以对振动设备的振动状态进行判断(例如根据第一振动信号进行自动判断或者借助于诊断服务器对第一振动信号进行判断)。在此基础上，本发明的装置可以根据对应振动状态的预定采集模式来控制第一和第二加速度传感器。这样，本发明的装置可以根据设备故障的发展趋势、两个传感器各自的采集特性，对两个传感器的采集策略进行调节。这样，本发明的装置可以利用两个传感器的互补优势，并且可以有效控制所要存储(传输)的数据量。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本发明一些实施例的振动采集系统100的示意图；

图2示出了根据本发明一些实施例的监测振动设备的装置200的示意图；以及

图3示出了根据本发明一些实施例的监测振动设备的方法300的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一些实施例的振动采集系统100的示意图。振动采集系统100包括多个监测振动设备的装置110-1、...、110-N、采集站120和服务器130。监测振动设备的装置例如可以布置在监测区域内的振动设备上。这里，振动设备例如可以是输油泵、风力发电设备或燃气轮机等回转设备，但不限于此。监测振动设备的装置例如可以采集加速度等振动信号。采集站120可以收集监测振动设备的装置所采集的振动信号，并将数据传输到服务器130。采集站120例如可以采用Zigbee等无线方式与监测振动设备的装置通信，但不限于此。采集站110可以采用3G/4G等无线通信方式或者光纤等有线方式与服务器130进行通信。这里，服务器130可以是硬件独立的服务器，也可以是分布式虚拟服务器，本发明对此不做限制。一般而言，在振动设备出现异常或故障时，该故障的特征会体现在设备的振动信号中。例如，故障可以引起振动信号的幅值、频谱结构或波形形态的变化。因此，服务器130可以根据所获取的振动信号，对振动设备的状态进行故障诊断。

需要说明的是，振动采集系统100仅仅是示例性说明，本发明的监测振动设备的装置的部署环境并不限于此。

图2示出了根据本发明一些实施例的监测振动设备的装置200的示意图。

如图2所示，装置200包括第一加速度传感器210、第二加速度传感器220、模数转换器230和控制器240。其中，第一加速度传感器和第二加速度传感器具有不同的采集特性。例如，第一加速度传感器适于采集单方向振动信号，第二加速度传感器适于采集三个互相垂直方向振动信号，但不限于此。

第一加速度传感器210例如为压电式传感器。压电式加速度传感器基于压电晶体(石英或压电陶瓷等)的压电效应工作。通常，压电式加速度传感器的测量频率范围较宽(例如，压电式传感器的测量频率可以达到40KHZ,但不限于此)。不过，不少压电式加速度传感器对接近0HZ的测量频率(例如0.1至1HZ的频率范围)会失去响应。

第二加速度传感器220例如为三轴微机电系统(Micro electro mechanicalSystems，缩写为MEMS)传感器。三轴微机电系统传感器可以采集三个轴向的振动信号。不过，三轴微机电系统传感器频率范围较窄(频率上限例如为5KHZ)，无法采集更高频率的信号。

模数转换器230的第一输入端与第一加速度传感器210的输出端耦接。模数转换器230的第二输入端与第二加速度传感器220的输出端耦接。模数转换器230的输出端与控制器240的输入端耦接。这样，模数转换器230可以将第一和第二加速度传感器所采集的模拟信号数字化，并传输到控制器240。

另外说明的是，根据本发明一些实施例，在第一和第二加速度传感器各自集成有模数转换电路(或者控制器240集成有模数转换电路)时，模数转换器230可以被省略掉。

控制器240通常包括处理器、存储器和一个或多个程序。一个或多个程序存储在存储器中，并被配置为由处理器执行。这里，控制器240可以被配置为根据振动设备的振动状态控制第一加速度传感器和第二加速度传感器的采集。对于振动状态而言，控制器240例如可以根据第一加速度传感器210所采集的第一振动信号来判断设备状态，但不限于此。取决于期望的配置，控制器240可以采用多种控制策略(详细说明见下文)关联控制两个传感器的采集工作。

需要说明的是，振动信号可以用于诊断振动设备的振动状态。振动状态通常是逐渐变化的。例如，磨损或裂变所引起的故障是从轻度逐渐向严重发展的。从时间角度划分，振动设备的振动状态可以被分为正常(即没有故障)阶段、早期故障阶段(故障程度较轻)和中晚期故障阶段(比早期故障严重)。一般而言，早期设备故障特征会最先体现在较高频域处。即，在故障早期，振动信号频谱的高频部分会出现故障频率，或者出现能量上升的情况。随着故障的严重化，故障频率会低频化(即，故障特征向频谱的低频部分转移)。

另外说明的是，现有的振动信号采集方案没有公开将两个加速度传感器集成在一起进行关联采集的技术方案。本领域技术人员习惯于将只包括一个加速度传感器模块的振动传感器部署在被监测设备上，而没有动机将两种传感器集成在一起。本申请人综合考虑了设备故障的发展过程、故障频率随时间的变化、第一和第二加速度传感器各自的采集特性，创造性地设计出监测振动设备的装置200。装置200可以根据所采集的振动信号(例如第一振动信号)来确定设备的振动状态，并基于振动状态调节两个传感器的采集，从而可以让两个加速度传感器模块协同工作，而不是简单地在振动设备上同时部署两个各自独立采集的加速度传感器。

下面对控制器240更具体的工作方式(即对两个传感器的控制策略)进行示例性说明。

在根据本发明一些实施例中，控制器240可以根据第一振动信号来判断振动设备的振动状态。在此基础上，控制器240可以按照每个振动状态所对应的预定采集模式控制两个加速度传感器。这里，待判断的振动状态包括表示振动设备处于非中晚期故障阶段的第一预定状态、表示振动设备处于中晚期故障阶段的第二预定状态和表示振动设备故障状态待定的第三预定状态。具体而言，控制器240计算第一振动信号对应的时域指标项，并判断该时域指标项是否超过相应的时域指标阈值。这里，时域指标项例如为峭度指标、均方根(RMS)指标或者歪度指标等。时域指标项还可以是其他公知指标，本发明对此不做限制。

控制器240还计算第一振动信号对应的能量指标项，并判断该能量指标项是否超过相应的能量指标阈值。这里，能量指标项例如为预定频带能量，但不限于此。预定频带例如为0至5KHZ的频域(即第二加速度传感器的测量频率范围)。

控制器240还计算第一振动信号对应的频率指标项，并判断该频率指标项是否超过相应的频率指标阈值。这里，频率指标项例如可以包括预定特征频率与其谐波的能量之和、预定特征频率的谐波数量、预定特征频率的边带能量之和、以及预定特征频率的边带数量中至少一个，但不限于此。

在超过时域指标阈值、超过能量指标阈值并且超过频率指标阈值时，控制器240确定所述振动设备满足第二预定状态。在超过时域指标阈值、未超过能量指标阈值且未超过频率指标阈值时，控制器240确定所述振动设备满足第一预定状态。在超过时域指标阈值，且超过能量指标阈值和频率指标阈值二者中一个时，控制器240确定振动设备满足第三预定状态。或者，在未超过时域指标阈值，且超过能量指标阈值和频率指标阈值二者中至少一个时，控制器240确定振动设备满足第三预定状态。

另外说明的是，在上述关于控制器240工作方式的实施例中，设备状态被划分为第一预定状态、第二预定状态和第三预定状态。但不限于此，根据本发明的实施例还可以根据期望的配置，将设备状态划分为更多或更少的状态阶段。

应注意，尽管上文仅列出了有限数量的控制策略的实施例，但是受益于上面的描述，本发明的控制器240还可以有更多的控制策略选择。而这些控制策略都应落入本发明的保护范围(即，控制器根据设备振动状态控制两个加速度传感器的采集)。

另外说明的是，本发明的控制器240除了可以自动判断振动设备的状态以外，还可以被配置为借助于诊断服务器(130)进行判断。

在一个实施例中，控制器240可以传输第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据所接收第一振动信号判断振动设备的振动状态。这里，诊断服务器可以被配置为自动执行数据分析策略，从而确定振动状态。另外，诊断服务器还可以被配置为在显示终端显示第一振动信号对应的数据图形，以便诊断工程师分析该数据图形。在此基础上，诊断服务器可以根据诊断工程师的输入来确定设备的振动状态，并向装置200发送包含振动状态的指示消息。相应地，控制器240可以接收来自诊断服务器的指示消息。响应于接收到该指示消息，控制器240可以按照相应的预定采集模式，控制第一加速度传感器210和第二加速度传感器220。

在又一个实施例中，控制器240可以首先判断第一振动信号是否满足预定标记条件。这里，判断是否满足预定标记条件的方式例如是由控制器240判断第一振动信号的时域指标项是否超过时域指标阈值。在超过时域指标阈值时，控制器240确定第一振动信号满足预定标记条件。应注意，控制器240还可以采用本发明公开的其他指标项或者公知常常识来判断是否满足预定标记条件，本发明对此不做限制。控制器240可以传输满足预定标记条件的第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据所标记的第一振动信号判断振动设备的振动状态。另外说明的是，这里之所以标记满足条件的第一振动信号，是为了将满足条件的第一振动信号与不满足条件的相区别。这样，诊断服务器或者诊断工程师可以对被标记的第一振动信号进行优先处理。本实施例中诊断服务器的工作方式与上一个实施例中诊断服务器一致，这里不再赘述。相应地，控制器240可以接收来自诊断服务器的包含所确定振动状态的指示消息。这样，控制器240可以按照对应于指示消息的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器。

下面对预定采集模式进行更详细说明。

根据本发明一个实施例，在振动设备满足第一预定状态时，控制器240在每次获取振动信号时，控制第一加速度传感器进行独立采集第一振动信号。在振动设备满足第二预定状态时，控制器240每次在获取振动信号时，控制第二加速度传感器按照预定采集周期采集第二振动信号。在振动设备满足第二预定状态时，控制第一和第二加速度传感器同步或交替采集，以便根据所采集的数据进一步进行判断。

根据本发明又一个实施例，在振动设备满足第二预定状态时，控制器240在每次获取振动信号时，控制第一和第二加速度传感器同步采集。

根据本发明又一个实施例，在振动设备满足第二预定状态时，控制器240可以控制第一和第二加速度传感器进行交替采集。具体而言，控制器240可以按照预定的采集周期控制信号进行交替采集。在每个周期的时间内，只有一个传感器采集振动信号。例如，在T₁、T₂、T₃、T₄...的时间序列中，控制器240获取的信号序列为ABAB...其中，A表示第一振动信号。B表示第二加速度传感器的第二振动信号。又例如，控制器240获取的信号序列为BABA...。又例如，控制器240获取的信号序列为ABBABB...。

综上，根据本发明的监测设备振动的装置200，集成有第一加速度传感器和第二加速度传感器。装置200可以对振动设备的故障状态进行判断(例如根据第一振动信号进行自动判断或者借助于诊断服务器对第一振动信号进行判断)。在此基础上，装置200可以根据对应振动状态的预定采集模式来控制第一和第二加速度传感器。这样，装置200可以根据设备故障的发展趋势、两个传感器各自的采集特性，对两个传感器的采集策略进行调节。这样，装置200利用两个传感器的互补优势，而且可以有效控制所要存储(传输)的数据量。

图3示出了根据本发明一些实施例的监测振动设备的方法300的流程图。方法300适于在监测振动设备的装置(200)中执行。这里，监测振动设备的装置包括第一加速度传感器、第二加速度传感器、处理器和存储器。第一加速度传感器例如可以采集单方向振动信号。第二加速度传感器例如可以采集三个互相垂直方向振动信号。在一个实施例中，第一加速度传感器例如为压电式传感器，第二加速度传感器例如为三轴微机电系统(MEMS)传感器，但不限于此。方法300对应的程序指令存储在存储器中，并由处理器执行。

如图3所示，方法300始于步骤S310，获取来自第一加速度传感器的第一振动信号。

根据步骤S310中所获取的第一振动信号，方法300可以执行步骤S320。在步骤S320中，判断振动设备的振动状态。其中，振动设备的振动状态包括表示振动设备处于非中晚期故障阶段的第一预定状态、表示振动设备处于中晚期故障阶段的第二预定状态和表示振动设备故障状态待定的第三预定状态。具体而言，根据本发明一个实施例，在步骤S320中，计算第一振动信号对应的时域指标项，并判断该时域指标项是否超过相应的时域指标阈值。另外，在步骤S320中还计算第一振动信号对应的能量指标项，并判断该能量指标项是否超过相应的能量指标阈值。另外，在步骤S320中还计算第一振动信号对应的频率指标项，并判断该频率指标项是否超过相应的频率指标阈值。在超过时域指标阈值、超过能量指标阈值并且超过频率指标阈值时，在步骤S320中确定所述振动设备满足第二预定状态。在超过时域指标阈值、未超过能量指标阈值且未超过频率指标阈值时，在步骤S320中确定振动设备满足第一预定状态。在超过时域指标阈值，且超过能量指标阈值和频率指标阈值中一个时，或者，在未超过时域指标阈值，且超过能量指标阈值和频率指标阈值中至少一个时，在步骤S320中确定所述振动设备满足第三预定状态。其中，时域指标项包括均方根指标、歪度和峭度指标中至少一个。能量指标项为预定频带能量。特征频率指标项包括预定特征频率与其谐波的能量之和、预定特征频率的谐波数量、预定特征频率的边带能量之和、以及预定特征频率的边带数量之和中至少一个。

根据本发明又一个实施例，在步骤S320中传输第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据所接收第一振动信号判断振动设备的振动状态。相应地，在步骤S320中接收来自诊断服务器的包含所确定振动状态的指示消息。这样，本实施例通过执行步骤S320，可以借助于诊断服务器来确定振动设备的状态。

根据本发明又一个实施例，在步骤S320中首先判断第一振动信号是否满足预定标记条件。判断是否满足预定标记条件的方式例如是判断第一振动信号的时域指标项是否超过时域指标阈值。在超过时域指标阈值时，本实施例可以确定第一振动信号满足预定标记条件，并在满足时标记该第一振动信号。随后，在步骤S320中传输所标记的第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据标记的第一振动信号判断振动设备的振动状态。在此基础上，在步骤S320中还可以接收来自诊断服务器的包含所确定振动状态的指示消息。另外说明的是，这里之所以标记满足条件的第一振动信号，是为了将满足条件的第一振动信号与不满足条件的相区别。这样，诊断服务器或者诊断工程师可以对被标记的第一振动信号进行优先处理。

在步骤S320中确定振动设备的故障状态后，方法300可以执行步骤S330。在步骤S330中，按照振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器。具体而言，根据本发明一个实施例，在步骤S320中确定振动设备满足第二预定状态时，在步骤S330中关闭第一加速度传感器，并且控制第二加速度传感器按照预定采集周期采集第二振动信号。在步骤S320中确定振动设备满足第一预定条件时，在步骤S330中关闭第二加速度传感器，并控制第一加速度传感器采集第一振动信号。在步骤S320中确定振动设备满足第三预定状态时，在步骤S330中控制第一加速度传感器和第二加速度传感器交替采集或者同步采集。

在又一个实施例中，在确定振动设备满足第二预定状态时，在步骤S330中控制第一加速度传感器和第二加速度传感器交替采集。在又一个实施例中，在确定振动设备满足第二预定状态时，在步骤S330中控制第一加速度传感器和第二加速度传感器同步采集。

方法300更具体的实施方式与装置200一致，这里不再赘述。

A8、如A5或6所述的装置，其中，所述控制器适于根据下述方式以根据所述第一振动信号，判断所述振动设备的振动状态：传输所述第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据所接收第一振动信号判断所述振动设备的振动状态；接收来自诊断服务器的包含所确定振动状态的指示消息。A9、如A5或6所述的装置，其中，所述控制器适于根据下述方式以根据所述第一振动信号，判断所述振动设备的振动状态：判断所述第一振动信号是否满足预定标记条件，并在满足时标记该第一振动信号；传输所标记的第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据所标记的第一振动信号判断所述振动设备的振动状态；接收来自诊断服务器的包含所确定振动状态的指示消息。A10、如A7-A9中任一项所述的装置，其中，所述控制器在确定所述振动设备满足第一预定状态时，适于根据下述方式以按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器：关闭第二加速度传感器，并控制第一加速度传感器采集第一振动信号。A11、如A7-A10中任一项所述的装置，其中，所述控制器在确定所述振动设备满足第二预定状态时，适于根据下述中任一种方式以按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器：关闭第一加速度传感器，并控制第二加速度传感器按照预定采集周期采集第二振动信号；控制第一加速度传感器和第二加速度传感器交替采集；控制第一加速度传感器和第二加速度传感器同步采集。A12、如A7-A10中任一项所述的装置，其中，所述控制器在确定所述振动设备满足第三预定状态时，适于根据下述中任一种方式以按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器：控制第一加速度传感器和第二加速度传感器交替采集；以及控制第一加速度传感器和第二加速度传感器同步采集。A13、如A7所述的装置，其中，所述时域指标项包括均方根(RMS)指标、歪度指标和峭度指标中至少一个；所述能量指标项为预定频带能量；所述特征频率指标项包括预定特征频率与其谐波的能量之和、预定特征频率的谐波数量、预定特征频率的边带能量之和以及预定特征频率的边带数量中至少一个。

B15、如B14所述的方法，其中，所述第一加速度传感器采集单方向振动信号的传感器，所述第二加速度传感器为适于采集三个互相垂直方向振动信号的传感器。B16、如B14或15所述的方法，其中，所述第一加速度传感器为压电式传感器，所述第二加速度传感器为三轴微机电系统(MEMS)传感器。B17、如B14-16中任一项所述的方法，其中，所述振动设备的振动状态包括表示所述振动设备处于非中晚期故障阶段的第一预定状态、表示所述振动设备处于中晚期故障阶段的第二预定状态和表示所述振动设备故障状态待定的第三预定状态。B18、如B14-17中任一项所述的方法，其中，所述根据所述第一振动信号，判断所述振动设备的振动状态的步骤包括：计算第一振动信号对应的时域指标项，并判断该时域指标项是否超过相应的时域指标阈值；计算第一振动信号对应的能量指标项，并判断该能量指标项是否超过相应的能量指标阈值；计算第一振动信号对应的频率指标项，并判断该频率指标项是否超过相应的频率指标阈值；在超过时域指标阈值、超过能量指标阈值并且超过频率指标阈值时，确定所述振动设备满足第二预定状态；在超过时域指标阈值、未超过能量指标阈值且未超过频率指标阈值时，确定所述振动设备满足第一预定状态；以及在超过时域指标阈值，且超过能量指标阈值和频率指标阈值中一个时，或者，在未超过时域指标阈值，且超过能量指标阈值和频率指标阈值中至少一个时，确定所述振动设备满足第三预定状态。B19、如B14-18中任一项所述的方法，其中，所述根据第一振动信号，判断振动设备的振动状态的步骤包括：传输所述第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据所接收第一振动信号判断所述振动设备的振动状态；接收来自诊断服务器的包含所确定振动状态的指示消息。B20、如B14-18中任一项所述的方法，其中，所述根据所述第一振动信号，判断振动设备的振动状态的步骤包括：判断所述第一振动信号是否满足预定标记条件；在满足预定标记条件时，标记并传输该第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据所标记的第一振动信号判断所述振动设备的振动状态；接收来自诊断服务器的包含所确定振动状态的指示消息。B21、如B18-20中任一项所述的方法，在确定所述振动设备满足第一预定状态时，所述按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器的步骤包括：关闭第二加速度传感器，并控制第一加速度传感器采集第一振动信号。B22、如B18-21中任一项所述的方法，其中，在确定所述振动设备满足第二预定状态时，所述按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器的步骤包括下述中任一个：关闭第一加速度传感器，并控制第二加速度传感器按照预定采集周期采集第二振动信号；控制第一加速度传感器和第二加速度传感器交替采集；以及控制第一加速度传感器和第二加速度传感器同步采集。B23、如B18-21中任一项所述的装置，其中，在确定所述振动设备满足第三预定状态时，所述按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器的步骤包括下述中任一个：控制第一加速度传感器和第二加速度传感器交替采集；以及控制第一加速度传感器和第二加速度传感器同步采集。B24、如B18所述的方法，其中，所述时域指标项包括均方根(RMS)指标、歪度和峭度指标中至少一个；所述能量指标项为预定频带能量；所述特征频率指标项包括预定特征频率与其谐波的能量之和、预定特征频率的谐波数量、预定特征频率的边带能量之和以及预定特征频率的边带数量中至少一个。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (23)

1.一种监测振动设备的装置，包括：

第一加速度传感器，适于采集所述振动设备的振动信号；

第二加速度传感器，适于采集所述振动设备的振动信号；以及

控制器，适于根据振动设备的振动状态控制第一加速度传感器和第二加速度传感器的采集，其中包括：

获取来自第一加速度传感器的第一振动信号；

根据所述第一振动信号，判断所述振动设备的振动状态；以及

按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器；

所述振动设备的振动状态包括表示所述振动设备处于非中晚期故障阶段的第一预定状态、表示所述振动设备处于中晚期故障阶段的第二预定状态和表示所述振动设备故障状态待定的第三预定状态。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一加速度传感器为适于采集单方向振动信号的传感器，所述第二加速度传感器为适于采集三个互相垂直方向振动信号的传感器。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一加速度传感器为压电式传感器，所述第二加速度传感器为三轴微机电系统(MEMS)传感器。

4.如权利要求1-3中任一项所述的装置，还包括模数转换器，其第一输入端与第一加速度传感器的输出端耦接，其第二输入端与第二加速度传感器的输出端耦接，其输出端与所述控制器的输入端耦接。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器适于根据下述方式以根据所述第一振动信号，判断所述振动设备的振动状态：

计算第一振动信号对应的时域指标项，并判断该时域指标项是否超过相应的时域指标阈值；

计算第一振动信号对应的能量指标项，并判断该能量指标项是否超过相应的能量指标阈值；

计算第一振动信号对应的频率指标项，并判断该频率指标项是否超过相应的频率指标阈值；以及

在超过时域指标阈值、超过能量指标阈值并且超过频率指标阈值时，确定所述振动设备满足第二预定状态；

在超过时域指标阈值、未超过能量指标阈值且未超过频率指标阈值时，确定所述振动设备满足第一预定状态；

在超过时域指标阈值，且超过能量指标阈值和频率指标阈值二者中一个时，或者，在未超过时域指标阈值，且超过能量指标阈值和频率指标阈值二者中至少一个时，确定所述振动设备满足第三预定状态。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器适于根据下述方式以根据所述第一振动信号，判断所述振动设备的振动状态：

传输所述第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据所接收第一振动信号判断所述振动设备的振动状态；

接收来自诊断服务器的包含所确定振动状态的指示消息。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器适于根据下述方式以根据所述第一振动信号，判断所述振动设备的振动状态：

判断所述第一振动信号是否满足预定标记条件，并在满足时标记该第一振动信号；

传输所标记的第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据所标记的第一振动信号判断所述振动设备的振动状态；

接收来自诊断服务器的包含所确定振动状态的指示消息。

8.如权利要求5-7中任一项所述的装置，其中，所述控制器在确定所述振动设备满足第一预定状态时，适于根据下述方式以按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器：

关闭第二加速度传感器，并控制第一加速度传感器采集第一振动信号。

9.如权利要求5-7中任一项所述的装置，其中，所述控制器在确定所述振动设备满足第二预定状态时，适于根据下述中任一种方式以按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器：

关闭第一加速度传感器，并控制第二加速度传感器按照预定采集周期采集第二振动信号；

控制第一加速度传感器和第二加速度传感器交替采集；以及

控制第一加速度传感器和第二加速度传感器同步采集。

10.如权利要求5-7中任一项所述的装置，其中，所述控制器在确定所述振动设备满足第三预定状态时，适于根据下述中任一种方式以按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器：

控制第一加速度传感器和第二加速度传感器交替采集；以及

控制第一加速度传感器和第二加速度传感器同步采集。

11.如权利要求5所述的装置，其中，

所述时域指标项包括均方根(RMS)指标、歪度指标和峭度指标中至少一个；

所述能量指标项为预定频带能量；

所述频率指标项包括预定特征频率与其谐波的能量之和、预定特征频率的谐波数量、预定特征频率的边带能量之和以及预定特征频率的边带数量中至少一个。

12.一种监测振动设备的方法，适于在监测该振动设备的装置中执行，该装置包括适于采集振动设备的振动信号的第一加速度传感器和第二加速度传感器，该方法包括：

获取来自第一加速度传感器的第一振动信号；

根据所获取的第一振动信号，判断振动设备的振动状态，所述振动设备的振动状态包括表示所述振动设备处于非中晚期故障阶段的第一预定状态、表示所述振动设备处于中晚期故障阶段的第二预定状态和表示所述振动设备故障状态待定的第三预定状态；以及

按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述第一加速度传感器为采集单方向振动信号的传感器，所述第二加速度传感器为适于采集三个互相垂直方向振动信号的传感器。

14.如权利要求12所述的方法，其中，所述第一加速度传感器为压电式传感器，所述第二加速度传感器为三轴微机电系统(MEMS)传感器。

15.如权利要求12所述的方法，其中，所述根据所述第一振动信号，判断所述振动设备的振动状态的步骤包括：

计算第一振动信号对应的时域指标项，并判断该时域指标项是否超过相应的时域指标阈值；

计算第一振动信号对应的能量指标项，并判断该能量指标项是否超过相应的能量指标阈值；

计算第一振动信号对应的频率指标项，并判断该频率指标项是否超过相应的频率指标阈值；

在超过时域指标阈值、超过能量指标阈值并且超过频率指标阈值时，确定所述振动设备满足第二预定状态；

在超过时域指标阈值、未超过能量指标阈值且未超过频率指标阈值时，确定所述振动设备满足第一预定状态；以及

在超过时域指标阈值，且超过能量指标阈值和频率指标阈值中一个时，或者，在未超过时域指标阈值，且超过能量指标阈值和频率指标阈值中至少一个时，确定所述振动设备满足第三预定状态。

16.如权利要求12所述的方法，其中，所述根据第一振动信号，判断振动设备的振动状态的步骤包括：

传输所述第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据所接收第一振动信号判断所述振动设备的振动状态；

接收来自诊断服务器的包含所确定振动状态的指示消息。

17.如权利要求12所述的方法，其中，所述根据所述第一振动信号，判断振动设备的振动状态的步骤包括：

判断所述第一振动信号是否满足预定标记条件；

在满足预定标记条件时，标记并传输该第一振动信号至诊断服务器，以便该诊断服务器根据所标记的第一振动信号判断所述振动设备的振动状态；

接收来自诊断服务器的包含所确定振动状态的指示消息。

18.如权利要求15-17中任一项所述的方法，在确定所述振动设备满足第一预定状态时，所述按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器的步骤包括：

关闭第二加速度传感器，并控制第一加速度传感器采集第一振动信号。

19.如权利要求15-17中任一项所述的方法，其中，在确定所述振动设备满足第二预定状态时，所述按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器的步骤包括下述中任一个：

关闭第一加速度传感器，并控制第二加速度传感器按照预定采集周期采集第二振动信号；

控制第一加速度传感器和第二加速度传感器交替采集；以及

控制第一加速度传感器和第二加速度传感器同步采集。

20.如权利要求15-17中任一项所述的方法，其中，在确定所述振动设备满足第三预定状态时，所述按照所确定的振动状态所对应的预定采集模式，控制第一加速度传感器和第二加速度传感器的步骤包括下述中任一个：

控制第一加速度传感器和第二加速度传感器交替采集；以及

控制第一加速度传感器和第二加速度传感器同步采集。

21.如权利要求15所述的方法，其中，

所述时域指标项包括均方根(RMS)指标、歪度和峭度指标中至少一个；

所述能量指标项为预定频带能量；

所述频率指标项包括预定特征频率与其谐波的能量之和、预定特征频率的谐波数量、预定特征频率的边带能量之和以及预定特征频率的边带数量中至少一个。

22.一种监测振动设备的装置，包括：

第一加速度传感器；

第二加速度传感器；

一个或多个处理器；

存储器；以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求12至21所述的方法中的任一方法的指令。

23.一种可读存储介质，存储有包括指令的一个或多个程序，所述指令当由处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求12至21所述的方法中任一个。

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