CN109828146B - 一种通过设备电参数ad采样判断设备工况的方法 - Google Patents

一种通过设备电参数ad采样判断设备工况的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及数据检测技术领域，公开了一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法，包括以下步骤：S1.采集多台同类设备的模拟信号，转换成数字信号后生成样本时间曲线并汇总成数据库模块；S2.分析数据，根据设备情况设置不同时间区间并形成每一时间区间的标准参照模块；S3.对每一标准参照模块内的样本时间曲线求平均值A，并根据设备情况分层设立多个参照值
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE002
(n为自然数)；S4.采集目标设备的模拟信号，转换后生成设备时间曲线，求出设备平均值Sa；S5.将同一设备的不同设备平均值Sa与参照值
Figure 393826DEST_PATH_IMAGE002
以及标准参照模块进行对比，输出设备的工作情况。本发明通过对比设备的不同设备平均值Sa与参照值
Figure 310966DEST_PATH_IMAGE002
以及标准参照模块，得出设备的工作情况，以此便于设备的管理。

Description

一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法
技术领域
本发明涉及数据检测技术领域，特别涉及一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法。
背景技术
我国作为世界工厂，制造业在我国的产业结构中占据了很大的比重。随着信息化和自动化的不断发展，各行各业的发展都加入了各类设备以提高生产力。
设备检测一般是指采用各类检测仪器对设备的各项指标进行检测，以达到保障安全使用的目的。设备检测技术包括监测技术和诊断技术两部分。监测技术是利用检测工具对整个设备或关键部位进行定期的或连续的监测，以获得能够说明设备状况的图象(曲线)或量值。并在故障发生之前发出控制信号或警报。监测技术的种类很多，如污染、腐蚀和力的监测、温度信号传感、磨损微粒的监测、声音的监测、遥测技术等。技术诊断是在监测工具提供信息的基础上。对某些零部件或整个设备的技术状况作出判断、找出缺陷。良好的设备检测技术能够全面、准确地把握住设备的磨损、老化、劣化、腐蚀的部位和程度以及其他有关情况。在此基础上进行早期预报和追踪，可以把设备的定期维修制改变为比较经济、合理的预防维修制。这样，一方面可以在避免设备事故的条件下，减少由于不掌握设备磨损情况而盲目拆卸给机器带来的损伤；另一方面可以减少停止运行所带来的经济损失。
目前，设备的运行状态主要依靠人工监督来判断，或者只能判断设备是否发生故障，但无法判读设备处于何种工作状态，不便于管理人员对齐进行统计管理。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法，可自动判读设备的运行状况，便于设备的管理。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法，包括以下步骤：
步骤S1. 采集m（m为大于10的自然数）台同类设备的模拟信号，转换成数字信号后生成样本时间曲线并汇总形成数据库模块；
步骤S2.分析数据库模块中的数据，根据设备工作情况设置不同的时间区间并形成每一时间区间的标准参照模块；
步骤S3.对每一区间的标准参照模块内的样本时间曲线求平均值A，并根据设备工作情况分层设立多个参照值
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，其中 n为自然数；
步骤S4.采集目标设备的模拟信号，转换成数字信号后生成对应的设备时间曲线，求出设备平均值Sa，设
Figure DEST_PATH_IMAGE004
-
Figure DEST_PATH_IMAGE006
时间区间内的时间曲线为f(s)，则设备平均值Sa=
Figure DEST_PATH_IMAGE008
；
步骤S5.将同一设备的不同设备平均值Sa与参照值
Figure 568416DEST_PATH_IMAGE002
以及标准参照模块进行对比，将对比结果输出，显示设备的工作情况。
通过上述步骤，本发明将采集到的目标设备以及同类设备的模拟信号再生成相应的时间曲线，通过对比同一设备的不同设备平均值Sa与参照值
Figure 723323DEST_PATH_IMAGE002
以及标准参照模块，得出设备的工作情况，以此自动判读设备的运行状况，便于设备的管理。
本发明进一步设置为，所述步骤S2中，标准参照模块的形成方法包括但不限于以下方法：去除同组参数中最高的10%和最低的10%的数据，作为标准参照的基本参数；再根据基本参数拟合出该组参数的上限曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE010
和下限曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE012
，上限曲线
Figure 757138DEST_PATH_IMAGE010
和下限曲线
Figure 157157DEST_PATH_IMAGE012
之间形成标准参照模块。
通过上述技术方案，将同组参数中偏差最大的数据删除，以此提高数据的合理性和准确性，从而确保标准参照模块的可靠性。
本发明进一步设置为，所述步骤S2中，选取被去除的最高的10%的数据中较低的20%作为偏差补偿，提高标准参照模块的上限曲线
Figure 960028DEST_PATH_IMAGE010
；选取被去除的最低的10%的数据中较高的20%作为偏差补偿，降低标准参照模块的下限曲线
Figure 98885DEST_PATH_IMAGE012
。
通过上述技术方案，加入偏差补偿，以此填补删除数据造成的过度失真，进一步提高标准参照模块的合理性，避免误判。
本发明进一步设置为，所述步骤S3中，平均值A的算法包括但不限于以下算法：设
Figure DEST_PATH_IMAGE014
-
Figure DEST_PATH_IMAGE016
时间区间内的时间曲线为f(t)，则该样本时间曲线f(t)的平均值A=
Figure DEST_PATH_IMAGE018
。
本发明进一步设置为，所述步骤S3中，参照值
Figure 266603DEST_PATH_IMAGE002
的设置方法包括但不限于以下方法：
a.求出改参数对应的时间曲线的对应平均值Da，设
Figure DEST_PATH_IMAGE020
-
Figure DEST_PATH_IMAGE022
时间区间内的时间曲线为f(T)，则对应平均值Da=
Figure DEST_PATH_IMAGE024
；
b.根据参数性质和工作要求，划分设备运行情况的层级模块，所述层级模块包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE026
=A*90%～A*110%为正常运行，
Figure DEST_PATH_IMAGE028
=A*80%～A*90%为待命状态，
Figure DEST_PATH_IMAGE030
=A*110%～A*115%为过载运行；
c.定义
Figure 264122DEST_PATH_IMAGE026
为平均值A；
Figure 249395DEST_PATH_IMAGE028
为下限曲线
Figure 496837DEST_PATH_IMAGE012
的对应平均值
Figure DEST_PATH_IMAGE032
；
Figure 754512DEST_PATH_IMAGE002
为上限曲线
Figure 745601DEST_PATH_IMAGE010
的对应平均值
Figure DEST_PATH_IMAGE034
；
d.设置后处理措施，包括但不限于无操作、空转以及停机维护。
通过上述技术方案，设置多个层级模块以及对应的后处理措施，以此提高判断后的实用性，达到快速处理问题的目的。
本发明进一步设置为，所述层级模块还包括：
Figure 211480DEST_PATH_IMAGE028
=A*90%～A*115%为第一类操作，
Figure 692140DEST_PATH_IMAGE030
=A*110%～A*115%为第二类操作，
Figure DEST_PATH_IMAGE036
=A*115%～A*125%为第三类操作；设置后处理措施，包括但不限于选择第一类操作、选择第二类操作以及选择第三类操作。
本发明进一步设置为，所述层级模块还包括：
Figure 171532DEST_PATH_IMAGE028
=A*80%～A*90%为第一方向运动，
Figure 28629DEST_PATH_IMAGE030
=A*100%～A*115%为第二方向运动，
Figure 660599DEST_PATH_IMAGE036
=A*115%～A*135%为第三方向运动；设置后处理措施，包括但不限于选择第一方向运动，选择第二方向运动以及选择第三方向运动。
本发明进一步设置为，所述步骤S5中，不同的设备平均值Sa与参照值
Figure 312160DEST_PATH_IMAGE002
以及标准参照模块呈现于同一雷达图内，根据不同设备平均值Sa 之间的连线确定设备图形Xd，根据不同参照值
Figure 42962DEST_PATH_IMAGE002
的连线确定参照图形Xc，根据不同的参照值
Figure 438172DEST_PATH_IMAGE028
和参照值
Figure 924648DEST_PATH_IMAGE002
之间的连线驱动标准参照图形Xb，将Xd与Xc、Xb对比，根据面积比或内角值的上下限判断一台设备的工作情况。
通过上述技术方案，利用雷达图直观的展示设备各类参数的具体值以及与标准参照模块的对比结果，且图形面积比或内角值的上下限将各类参数综合评比，提供更为有效、全面的数据支撑，以此确保设备工作情况正确判断。
综上所述，本发明通过采集目标设备和同类设备的模拟信号，再生成相应的时间曲线，通过对比同一设备的不同设备平均值Sa与参照值
Figure 199640DEST_PATH_IMAGE002
以及标准参照模块，得出设备的工作情况，以此自动判读设备的运行状况，便于设备的管理。
附图说明
图1是实施例的步骤示意图；
图2是实施例中步骤S5的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：如图1所示，一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法，包括以下步骤：
步骤S1. 采集m（m为大于10的自然数）台同类设备的模拟信号，转换成数字信号后生成样本时间曲线并汇总形成数据库模块。
步骤S2.分析数据库模块中的数据，根据设备工作情况设置不同的时间区间并形成每一时间区间的标准参照模块；标准参照模块的形成方法包括但不限于以下方法：去除同组参数中最高的10%和最低的10%的数据，作为标准参照的基本参数；再根据基本参数拟合出该组参数的上限曲线
Figure 404357DEST_PATH_IMAGE010
和下限曲线
Figure 603257DEST_PATH_IMAGE012
，上限曲线
Figure 694972DEST_PATH_IMAGE010
和下限曲线
Figure 953915DEST_PATH_IMAGE012
之间形成标准参照模块。并选取被去除的最高的10%的数据中较低的20%作为偏差补偿，提高标准参照模块的上限曲线
Figure 708244DEST_PATH_IMAGE010
；选取被去除的最低的10%的数据中较高的20%作为偏差补偿，降低标准参照模块的下限曲线
Figure 382939DEST_PATH_IMAGE012
。
步骤S3.对每一区间的标准参照模块内的样本时间曲线求平均值A，并根据设备工作情况分层设立多个参照值
Figure 906324DEST_PATH_IMAGE002
，其中 n为自然数；平均值A的算法包括但不限于以下算法：设
Figure 523119DEST_PATH_IMAGE014
-
Figure 499166DEST_PATH_IMAGE016
时间区间内的时间曲线为f(t)，则该样本时间曲线f(t)的平均值A=
Figure 39868DEST_PATH_IMAGE018
；参照值
Figure 621022DEST_PATH_IMAGE002
的设置方法包括但不限于以下方法：
a.求出改参数对应的时间曲线的对应平均值Da，设
Figure 956189DEST_PATH_IMAGE020
-
Figure 370596DEST_PATH_IMAGE022
时间区间内的时间曲线为f(T)，则对应平均值Da=
Figure 449411DEST_PATH_IMAGE024
；
b.根据参数性质和工作要求，划分设备运行情况的层级模块，上述层级模块为：
Figure 947388DEST_PATH_IMAGE026
=A*90%～A*110%为正常运行，
Figure 391139DEST_PATH_IMAGE028
=A*80%～A*90%为待命状态，
Figure 607357DEST_PATH_IMAGE030
=A*110%～A*115%为过载运行；
c.定义
Figure 676813DEST_PATH_IMAGE026
为平均值A；
Figure 29297DEST_PATH_IMAGE028
为下限曲线
Figure 971845DEST_PATH_IMAGE012
的对应平均值
Figure 347462DEST_PATH_IMAGE032
；
Figure 768080DEST_PATH_IMAGE002
为上限曲线
Figure 929065DEST_PATH_IMAGE010
的对应平均值
Figure 776935DEST_PATH_IMAGE034
；
d.设置后处理措施，包括但不限于无操作、空转以及停机维护。
步骤S4.采集目标设备的模拟信号，转换成数字信号后生成对应的设备时间曲线，求出设备平均值Sa，设
Figure 702166DEST_PATH_IMAGE004
-
Figure 864157DEST_PATH_IMAGE006
时间区间内的时间曲线为f(s)，则设备平均值Sa=
Figure 191233DEST_PATH_IMAGE008
。
步骤S5.将同一设备的不同设备平均值Sa与参照值
Figure 662534DEST_PATH_IMAGE002
以及标准参照模块进行对比，将对比结果输出，显示设备的工作情况；显示时，将不同的设备平均值Sa与参照值
Figure 75061DEST_PATH_IMAGE002
以及标准参照模块呈现于同一雷达图内（参照图2），根据不同设备平均值Sa 之间的连线确定设备图形Xd，根据不同参照值
Figure 837481DEST_PATH_IMAGE002
的连线确定参照图形Xc，根据不同的参照值
Figure 956747DEST_PATH_IMAGE028
和参照值
Figure 411999DEST_PATH_IMAGE002
之间的连线驱动标准参照图形Xb，将Xd与Xc、Xb对比，根据面积比或内角值的上下限判断一台设备的工作情况。
本实施例在使用时，使用者只需采集好目标设备和同类设备的模拟信号，转换成模拟信号后再生成相应的时间曲线，通过对比同一设备的不同设备平均值Sa与参照值
Figure 997307DEST_PATH_IMAGE002
以及标准参照模块，即可得出设备的工作情况，以此自动判读设备的运行状况，便于设备的管理。
实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于，上述步骤S3中，层级模块定义为：
Figure 563418DEST_PATH_IMAGE028
=A*90%～A*115%为第一类操作，
Figure 599507DEST_PATH_IMAGE030
=A*110%～A*115%为第二类操作，
Figure 163344DEST_PATH_IMAGE036
=A*115%～A*125%为第三类操作。并设置后处理措施：选择第一类操作、选择第二类操作以及选择第三类操作。
实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于，上述步骤S3中，层级模块定义为：
Figure 550463DEST_PATH_IMAGE028
=A*80%～A*90%为第一方向运动，
Figure 841635DEST_PATH_IMAGE030
=A*100%～A*115%为第二方向运动，
Figure 997810DEST_PATH_IMAGE036
=A*115%～A*135%为第三方向运动。并设置后处理措施，包括但不限于选择第一方向运动，选择第二方向运动以及选择第三方向运动。
以上上述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1. 采集m台同类设备的模拟信号，转换成数字信号后生成样本时间曲线并汇总形成数据库，其中m为大于10的自然数；
步骤S2.分析数据库模块中的数据，根据设备工作情况设置不同的时间区间并形成每一时间区间的标准参照模块，标准参照模块的形成方法包括但不限于以下方法：去除同组参数中最高的10%和最低的10%的数据，作为标准参照的基本参数；再根据基本参数拟合出该组参数的上限曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE001
和下限曲线
Figure 9306DEST_PATH_IMAGE002
，上限曲线
Figure 310975DEST_PATH_IMAGE001
和下限曲线
Figure 202707DEST_PATH_IMAGE002
之间形成标准参照模块；参照值
Figure DEST_PATH_IMAGE003
的设置方法包括但不限于以下方法：
a.求出该参数对应的时间曲线的对应平均值Da，设
Figure 245619DEST_PATH_IMAGE004
-
Figure DEST_PATH_IMAGE005
时间区间内的时间曲线为f(T)，则对应平均值Da=
Figure 146579DEST_PATH_IMAGE006
；
b.根据参数性质和工作要求，划分设备运行情况的层级模块，所述层级模块包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
=A*90%～A*110%为正常运行，
Figure 443699DEST_PATH_IMAGE008
=A*80%～A*90%为待命状态，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
=A*110%～A*115%为过载运行；
c.定义
Figure 771912DEST_PATH_IMAGE007
为平均值A；
Figure 546794DEST_PATH_IMAGE008
为下限曲线
Figure 720286DEST_PATH_IMAGE010
的对应平均值
Figure DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure 262126DEST_PATH_IMAGE012
为上限曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE013
的对应平均值
Figure 636607DEST_PATH_IMAGE014
；
步骤S3.对每一区间的标准参照模块内的样本时间曲线求平均值A，并根据设备工作情况分层设立多个参照值
Figure 263897DEST_PATH_IMAGE003
，其中 n为自然数，其中，平均值A的算法包括但不限于以下算法：设
Figure DEST_PATH_IMAGE015
-
Figure 631294DEST_PATH_IMAGE016
时间区间内的时间曲线为f(t)，则该样本时间曲线f(t)的平均值A=
Figure DEST_PATH_IMAGE017
；
步骤S4.采集目标设备的模拟信号，转换成数字信号后生成对应的设备时间曲线，求出设备平均值Sa，设
Figure 27640DEST_PATH_IMAGE018
-
Figure DEST_PATH_IMAGE019
时间区间内的时间曲线为f(s),则设备平均值Sa=
Figure 573022DEST_PATH_IMAGE020
；
步骤S5.将同一设备的不同设备平均值Sa与参照值
Figure 156450DEST_PATH_IMAGE003
以及标准参照模块进行对比，将对比结果输出，显示设备的工作情况。
2.根据权利要求1所述的一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法，其特征在于，所述步骤S2中，选取被去除的最高的10%的数据中较低的20%作为偏差补偿，提高标准参照模块的上限曲线
Figure 937324DEST_PATH_IMAGE013
；选取被去除的最低的10%的数据中较高的20%作为偏差补偿，降低标准参照模块的下限曲线
Figure 922598DEST_PATH_IMAGE010
。
3.根据权利要求1所述的一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法，其特征在于，所述步骤S3中，参照值
Figure 389613DEST_PATH_IMAGE003
的设置方法还包括：
d.设置后处理措施，包括但不限于无操作、空转以及停机维护。
4.根据权利要求3所述的一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法，其特征在于，所述层级模块还包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE021
=A*90%～A*115%为第一类操作，
Figure 991496DEST_PATH_IMAGE012
=A*110%～A*115%为第二类操作，
Figure 451427DEST_PATH_IMAGE022
=A*115%～A*125%为第三类操作；设置后处理措施，包括但不限于选择第一类操作、选择第二类操作以及选择第三类操作。
5.根据权利要求3所述的一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法，其特征在于，所述层级模块还包括：
Figure 822366DEST_PATH_IMAGE021
=A*90%～A*115%为第一方向运动，
Figure 303026DEST_PATH_IMAGE012
=A*110%～A*115%为第二方向运动，
Figure 251259DEST_PATH_IMAGE022
=A*115%～A*135%为第三方向运动；设置后处理措施，包括但不限于选择第一方向运动、选择第二方向运动以及选择第三方向运动。
6.根据权利要求3所述的一种通过设备电参数AD采样判断设备工况的方法，其特征在于，所述步骤S5中，不同的设备平均值Sa与参照值
Figure DEST_PATH_IMAGE023
以及标准参照模块呈现于同一雷达图内，根据不同设备平均值Sa 之间的连线确定设备图形Xd，根据不同参照值
Figure 639515DEST_PATH_IMAGE023
的连线确定参照图形Xc，根据不同的参照值
Figure 333801DEST_PATH_IMAGE021
和参照值
Figure 391887DEST_PATH_IMAGE023
之间的连线确定标准参照图形Xb，将Xd与Xc、Xb对比，根据面积比或内角值的上下限判断一台设备的工作情况。
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