CN111750978A - 一种动力装置的数据采集方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及动力装置的数据采集技术领域，一种动力装置的数据采集方法及系统，所述的一种动力装置的数据采集方法包括：在动力装置的表面设置第一振动传感器，获取第一波形段；在动力装置的周边设置第二振动传感器，获取第二波形段；将第一波形段与第二波形段进行预处理；在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形；将第一波形段去除匹配波形，获取振动数据。通过本发明所述的一种动力装置的数据采集方法及系统，可以在去除环境振动的影响下，使动力装置的振动数据采集的更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及动力装置的数据采集技术领域，具体涉及一种动力装置的数据采集方法及系统。
背景技术
动力装置是机械设备中发出原动力的装置，如电动机、柴油机、水泵等。
以水泵为例，水泵是输送液体或使液体增压的机械，它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体，水泵应用在各个领域中。动力装置更是作为重要的装置应用在各个领域中，其运行的好坏，很大程度上影响到了工作效率。动力装置属于高速运转的机械装置，其振动状态的正常与否直接反应了设备的运行是否正常。
现有技术中，对于动力装置数据的采集是通过在动力装置的表面设置振动传感器，获取动力装置的振动波形以及振动噪声。但是这样的方法有如下的可能性：由于受到外界环境振动的影响，导致采集的动力装置的噪声受到了环境振动的叠加，以至于采集的动力装置的振动波形的不准确性。
为了去除环境振动的影响，本发明提出一种动力装置的数据采集方法及系统。
发明内容
本发明解决的技术问题是，提供了一种动力装置的数据采集方法及系统。通过本发明所述的一种动力装置的数据采集方法及系统，可以在去除环境振动的影响下，使动力装置的振动数据采集的更加准确。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种动力装置的数据采集方法，包括：
在动力装置的表面设置第一振动传感器，获取第一波形段；
在动力装置的周边设置第二振动传感器，获取第二波形段；
将第一波形段与第二波形段进行预处理；
在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形；
将第一波形段去除匹配波形，获取振动数据。
优选地，所述的将第一波形段与第二波形段进行预处理的包括：
对第一波形段以及第二波形段分别进行降噪处理。
优选地，所述的在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形的方法具体为：
根据第二波形段的数据特征构建模板；
将构建的模板与第一波形段同时放入坐标系中；
在坐标系中，对第一波形段进行平移，找到第一波形段中可以通过模板的波形，将该波形标记为匹配波形；
此时停止第一波形段的平移，获取该匹配波形。在本方法中，使用到的是通过第二波形段做成模板的方式，将第一波形进行平移，平移的过程中，第一波形中的任意一条波可以通过该波形，则匹配成功，获取该匹配波形，这样匹配的优点在于，对波形不用进行很多的处理，直接通过形状来匹配，简化了匹配的过程。同时通过这样的匹配过程，为后续在第一波形段中删除环境振动片段，提供了数据支持。
进一步优选地，所述的根据第二波形段的数据特征构建模板的方法为：
对第二波形段进行特征提取；
获取特征提取的波形段数据点；
根据波形段数据点构造模板，所述模板的背景为坐标系，且是中空的，该中空的形状为第二波形段的形状。
进一步优选地，所述的对第一波形段进行平移的方法为：
标记第一波形段中的任意一点，作为标记点；
设定第一横坐标改变距离；
以标记点为轴，将第一波形段进行多次平移，通过迭代的方式，每次平移的距离为第一横坐标改变距离；
找到可以通过模板的波形时，停止平移。
进一步优选地，所述的将第一波形段进行多次平移，若多次平移后，未找到通过模板的波形时，还包括：
将第N-1横坐标改变距离缩小一倍后作为新的第N横坐标改变距离，将第一波形段多次平移。一次匹配可能会由于每次移动的距离过大，而未匹配成功，所以再次匹配时会改变每次移动的距离，再进行更精确一些的匹配，直到匹配到波形为止，首先选择较大的距离进行匹配，由于其移动的距离大，可以增加匹配的速度。如果匹配失败的话，再减小距离进行匹配，是保证了匹配的精准度。
优选地，所述的第一波形段在一定的范围内进行移动，所述的范围为±10个第一次横坐标改变距离值。第一波形平移是有一定的范围的，由于第一波形段与第二波形段被接收时，时间有一点的差距，所以其只会存在一点的误差，为了避免无效的对第一波形段的平移，设定其移动的范围为±10个第一次横坐标改变距离值，能够使其在小范围内实现快速的匹配。
一种动力装置的数据采集系统，包括：
数据采集模块：所述的数据采集模块用于在动力装置的表面设置第一振动传感器，获取第一波形段；在动力装置的周边设置第二振动传感器，获取第二波形段；
预处理模块：所述的预处理模块用于将第一波形段与第二波形段进行预处理；
匹配模块：所述的匹配模块用于在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形；
处理模块：所述的处理模块用于将第一波形段去除匹配波形，获取振动数据。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序指令，该程序指令适于由处理器加载并执一种动力装置的数据采集方法。
一种移动终端，包括处理器以及存储器，所述的处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现一种动力装置的数据采集方法。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：通过本发明所述的一种动力装置的数据采集方法及系统，可以在去除环境振动的影响下，使动力装置的振动数据采集的更加准确。具体为，在动力装置的表面设置第一振动传感器，获取第一波形段；在动力装置的周边设置第二振动传感器，获取第二波形段；将第一波形段与第二波形段进行预处理；在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形；将第一波形段去除匹配波形，获取振动数据。通过第一波形段中去除第二波形段的方式，使获取的动力装置的振动数据去除了周边环境振动的干扰，从而使采集的数据更加的准确。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所述的一种动力装置的数据采集方法的流程示意图；
图2是本发明所述的一种动力装置的数据采集系统的结构图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本流程图，因此其仅显示与本发明有关的流程。
如图1所示，本发明是一种动力装置的数据采集方法，所述的方法具体为：
S1.在动力装置的表面设置第一振动传感器，获取第一波形段；
S2.在动力装置的周边设置第二振动传感器，获取第二波形段；
S3.将第一波形段与第二波形段进行预处理；
S4.在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形；
S5.将第一波形段去除匹配波形，获取振动数据。
在很多动力装置中，水泵是最有代表性的也是使用的最多的，在实施例1中的动力装置以水泵为例：
步骤S1：在水泵的表面设置第一振动传感器，获取第一波形段。所述的第一波形段位水泵的振动波形以及水泵的噪声的波形混合波形。
步骤S2：在水泵的周边设置第二振动传感器，获取第二波形段。所述的第二波形段为水泵周边环境的噪声波形。
步骤S3：将第一波形段与第二波形段进行预处理，所述的将第一波形段与第二波形段进行预处理的包括：对第一波形段以及第二波形段分别进行降噪处理。接收的波形会做一定的降噪处理，去除波形周边的毛刺的一些影响。
步骤S4：在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形。
所述的在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形的方法具体为：根据第二波形段的数据特征构建模板；将构建的模板与第一波形段同时放入坐标系中；在坐标系中，对第一波形段进行平移，找到第一波形段中可以通过模板的波形，将该波形标记为匹配波形；此时停止第一波形段的平移，获取该匹配波形。
所述的根据第二波形段的数据特征构建模板的方法为：对第二波形段进行特征提取；获取特征提取的波形段数据点；根据波形段数据点构造模板，所述模板的背景为坐标系，且是中空的，该中空的形状为第二波形段的形状。
所述的对第一波形段进行平移的方法为：标记第一波形段中的任意一点，作为标记点；设定第一横坐标改变距离；以标记点为轴，将第一波形段进行多次平移，通过迭代的方式，每次平移的距离为第一横坐标改变距离；找到可以通过模板的波形时，停止平移。
所述的将第一波形段进行多次平移，若多次平移后，未找到通过模板的波形时，还包括：将第N-1横坐标改变距离缩小一倍后作为新的第N横坐标改变距离，将第一波形段多次平移。
所述的第一波形段在一定的范围内进行移动，所述的范围为±10个第一次横坐标改变距离值。上述的过程为第一波形段与第二波形段的匹配的过程，匹配的过程将第一波形段进行平移，在平移过程中，当任意一个波可以通过第二波形段生成的模板时，则说明该波与第二波形段是相同的，从而匹配成功。
步骤S5：将第一波形段去除匹配波形，获取振动数据。由于第一波形段的波形是混合波形，将其去除第二波形段中的周边的噪声波形，获得的为水泵的振动波形以及其本身的噪声波形，这便是需要采集的数据。通过本方法，第一波形段中去除第二波形段的方式，使获取的水泵的振动数据去除了周边环境振动的干扰，从而使采集的数据更加的准确。其中，环境振动最为代表性的为噪声，例如风、交通干扰或机械振动。
实施例2
如图2所示，本发明提供了一种动力装置的数据采集系统，包括：
数据采集模块1：所述的数据采集模块用于在动力装置的表面设置第一振动传感器，获取第一波形段；在动力装置的周边设置第二振动传感器，获取第二波形段；
预处理模块2：所述的预处理模块用于将第一波形段与第二波形段进行预处理；
匹配模块3：所述的匹配模块用于在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形；
处理模块4：所述的处理模块用于将第一波形段去除匹配波形，获取振动数据。
所述的数据采集模块1：用于在动力装置的表面设置第一振动传感器，获取第一波形段；在动力装置的周边设置第二振动传感器，获取第二波形段，将第一波形段与第二波形段传输到预处理模块进行预处理。所述的预处理模块2：用于接收第一波形段以及第二波形段，将第一波形段与第二波形段进行预处理，将预处理后的第一波形段与第二波形段传输到匹配模块中。所述的匹配模块3：用于获取预处理的第一波形段与第二波形段，在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形，将第一波形段与匹配波形传输到处理模块中。所述的处理模块4：用于获取第一波形段与匹配波形，将第一波形段去除匹配波形，获取振动数据。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序指令，该程序指令适于由处理器加载并执一种动力装置的数据采集方法。
一种移动终端，包括处理器以及存储器，所述的处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现一种动力装置的数据采集方法。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (10)
1.一种动力装置的数据采集方法，其特征在于，包括：
在动力装置的表面设置第一振动传感器，获取第一波形段；
在动力装置的周边设置第二振动传感器，获取第二波形段；
将第一波形段与第二波形段进行预处理；
在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形；
将第一波形段去除匹配波形，获取振动数据。
2.根据权利要求1所述的一种动力装置的数据采集方法，其特征在于，所述的将第一波形段与第二波形段进行预处理的包括：
对第一波形段以及第二波形段分别进行降噪处理。
3.根据权利要求1所述的一种动力装置的数据采集方法，其特征在于，所述的在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形的方法具体为：
根据第二波形段的数据特征构建模板；
将构建的模板与第一波形段同时放入坐标系中；
在坐标系中，对第一波形段进行平移，找到第一波形段中可以通过模板的波形，将该波形标记为匹配波形；
此时停止第一波形段的平移，获取该匹配波形。
4.根据权利要求3所述的一种动力装置的数据采集方法，其特征在于，所述的根据第二波形段的数据特征构建模板的方法为：
对第二波形段进行特征提取；
获取特征提取的波形段数据点；
根据波形段数据点构造模板，所述模板的背景为坐标系，且是中空的，该中空的形状为第二波形段的形状。
5.根据权利要求3所述的一种动力装置的数据采集方法，其特征在于，所述的对第一波形段进行平移的方法为：
标记第一波形段中的任意一点，作为标记点；
设定第一横坐标改变距离；
以标记点为轴，将第一波形段进行多次平移，通过迭代的方式，每次平移的距离为第一横坐标改变距离；
找到可以通过模板的波形时，停止平移。
6.根据权利要求5所述的一种动力装置的数据采集方法，其特征在于，所述的将第一波形段进行多次平移，若多次平移后，未找到通过模板的波形时，还包括：
将第N-1横坐标改变距离缩小一倍后作为新的第N横坐标改变距离，将第一波形段多次平移。
7.根据权利要求6所述的一种动力装置的数据采集方法，其特征在于，所述的第一波形段在一定的范围内进行移动，所述的范围为±10个第一次横坐标改变距离值。
8.一种动力装置的数据采集系统，其特征在于，包括：
数据采集模块：所述的数据采集模块用于在动力装置的表面设置第一振动传感器，获取第一波形段；在动力装置的周边设置第二振动传感器，获取第二波形段；
预处理模块：所述的预处理模块用于将第一波形段与第二波形段进行预处理；
匹配模块：所述的匹配模块用于在第一波形段中匹配与第二波形段吻合的波形，标记为匹配波形；
处理模块：所述的处理模块用于将第一波形段去除匹配波形，获取振动数据。
9.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序指令，该程序指令适于由处理器加载并执行权利要求1~7任一项所述的方法。
10.一种移动终端，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述的处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现权利要求1~7任一项所述的方法。
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