CN112729518A - 一种振动监控方法、设备与系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种振动监控方法、设备与系统，通过在声振检测模组内部设置有拾音器和振动加速度传感器，一方面，可以先通过拾音器对被监控设备进行远程的声音检测，可以初步对被监控设备的振动状态进行定性检测，初步判断被监控设备是否出现设备异常的现象。另一个方面，在发现设备异常时，再通过电磁吸合方式，将声振检测模组与被监控设备贴合，可以通过振动加速度传感器对被监控设备进行振动检测，实现对被监控设备的振动状态进行定量检测，这样可以避免对每一个被监控设备都进行贴合检测，避免无意义操作，检测效率大大提高，且检测准确。

Description

一种振动监控方法、设备与系统

技术领域

本申请涉及设备监控技术领域，特别是涉及一种振动监控方法、设备与系统。

背景技术

通常设备在运行异常时，可以从振动状态侧面反映出来。常用表观振动的参数有振动速度、振动加速度及振动位移等。通常情况下发生的振动异常表现在振动速度、加速度和位移都会有所变化，

传统的振动监测产品，一般只对设备进行振动检测。只对设备进行振动检测会导致只有定量检测，而没有定性检测的问题，针对每一个需要进行振动监测的设备均需要进行振动检测，不但无效数据多，而且工作效率低下。

发明内容

基于此，有必要针对传统振动监控设备只有定量检测，而没有定性检测的问题，提供一种振动监控方法、设备与系统。

本申请提供一种振动监控设备，包括：

耦合底座，可拆卸的装配于被监控设备的外壳；所述耦合底座的表面设置有衔铁；

声振检测模组，在处于使用状态时，通过衔铁与所述耦合底座吸合；

所述声振检测模组包括：

处理器；

至少一个拾音器，与所述处理器电连接；用于获取被监控设备的声音信号；

振动加速度传感器，与所述处理器电连接，用于获取被监控设备的振动加速度信号。

进一步地，所述耦合底座包括顶面和底面，所述底面贴附于被监控设备的外壳的安装面上；

所述衔铁设置于所述顶面，所述顶面还设置有多个定位孔。

进一步地，所述声振检测模组为一个由第一表面、第二表面和四个侧壁面包围形成的封闭立方体，且所述声振检测模组内部设置有空腔；

所述第一表面和四个侧壁面上分别设置有一个拾音器。

进一步地，所述声振检测模组还包括：

电磁铁，贴附设置于所述第二表面，用于在通电状态下与所述耦合底座上的设置的衔铁吸合。

进一步地，所述声振检测模组还包括：

多个定位销，固定连接于所述第二表面；当衔铁与电磁铁吸合时，每一个定位销嵌入一个定位孔中；所述定位销的数量与所述定位孔的数量相等。

进一步地，所述振动加速度传感器为三轴振动加速度传感器，设置于所述空腔中；所述振动加速度传感器在三个相互正交的坐标轴方向上获取待监控设备的振动加速度信号。

进一步地，所述振动监控设备还包括：

柔性电缆，由所述第一表面伸入所述声振检测模组的空腔内，与所述处理器电连接。

进一步地，所述第一表面还设置有多个通孔。

进一步地，所述振动监控设备还包括：

多个柔性缆索，所述柔性缆索的一端穿过所述通孔与所述声振检测模组固定连接；所述柔性缆索的数量与所述通孔的数量相等。

本申请涉及一种振动监控设备，通过在声振检测模组内部设置有拾音器和振动加速度传感器，一方面，可以先通过拾音器远程对被监控设备进行远程的声音检测，可以初步对被监控设备的振动状态进行定性检测，初步判断被监控设备是否出现设备异常的现象。另一个方面，在发现设备异常时，再通过电磁吸合方式，将声振检测模组与被监控设备贴合，可以通过振动加速度传感器对被监控设备进行振动检测，实现对被监控设备的振动状态进行定量检测，这样可以避免对每一个被监控设备都进行贴合检测，避免无意义操作，检测效率大大提高，且检测准确。

此外，通过在被监控设备的外壳上安装耦合底座，以及设置可以与耦合底座电磁吸合的声振检测模组，使得声振检测模组在检测一个被监控设备的振动状态时，只需通过耦合底座和被监控设备进行电磁吸合进行检测，检测完毕后耦合底座可拆卸，安装到其他被监控设备上，无需针对每一个被监控设备均设置一个声振检测模组，大大节约了设备成本。

本申请还提供一种振动监控系统，包括：

如前述内容提及的振动监控设备；

布放设备，包括设备本体和活动杆，所述活动杆与所述设备本体活动连接，可相对活动杆与设备本体的连接面上升、下降和旋转任意角度；所述振动监控设备通过振动监控设备的多个柔性缆索悬挂于所述活动杆上；

上位机，与所述振动监控设备通过振动监控设备的柔性电缆电连接。

本申请涉及一种振动监控系统，通过设置将振动监控设备通过悬挂于布放设备的活动杆上，以及设置上位机与振动监控设备通过柔性电缆电连接，使得上位机可以控制布放设备的活动杆移动，将振动监控设备中的声振检测模组靠近被监控设备声振检测模组上设置的耦合底座，并使得二者电磁吸合，实现自动检测被监控设备的振动状态，无需人工手持检测设备进行检测，大大节省人力物力。

本申请还提供一种振动监控方法，包括：

获取声振检测模组中拾音器采集的被监控设备的声音模拟信号；

依据所述声音模拟信号，判断被监控设备是否出现设备异常；

若被监控设备出现设备异常，则向布放设备发送振动检测指令，以控制布放设备将声振检测模组与装配于被监控设备外壳的耦合底座进行磁性吸合；

获取声振检测模组中振动加速度传感器采集的被监控设备的振动加速度信号；

依据所述振动加速度信号，判断被监控设备是否出现振动异常；

若被监控设备出现振动异常，生成振动异常报文。

进一步地，所述依据所述声音模拟信号，判断被监控设备是否出现设备异常的步骤包括：

将所述声音模拟信号转化为声音数字信号；

对声音数字信号进行傅立叶变换，生成声音数字信号的频率谱信息；

将声音数字信号的频率谱信息和设备正常状态下的频率谱信息进行比对，判断是否有异常频率出现；

若有异常频率出现，则确定被监控设备出现设备异常，执行后续向布放设备发送振动检测指令的步骤。

进一步地，所述依据所述声音模拟信号，判断被监控设备是否出现设备异常的步骤包括：

若没有异常频率出现，则进一步对声音数字信号进行均方根计算，生成多个振动加速度均方根幅值；

将每一个振动加速度均方根幅值和预设振动加速度阈值进行比对，判断是否存在至少一个振动加速度均方根幅值大于预设振动加速度阈值；

若存在至少一个振动加速度均方根幅值大于预设振动加速度阈值，则确定被监控设备出现设备异常，执行后续向布放设备发送振动检测指令的步骤。

进一步地，所述依据所述振动加速度信号，判断被监控设备是否出现振动异常的步骤包括：

从振动加速度信号中提取被监控设备的多个X轴加速度幅值，多个Y轴加速度幅值和多个Z轴加速度幅值；

将每一个X轴加速度幅值与X轴加速度阈值比对，将每一个Y轴加速度幅值与Y轴加速度阈值比对，将每一个Z轴加速度幅值与Z轴加速度阈值比对，判断是否有至少一个方向的加速度幅值大于加速度阈值；

若有至少一个方向的加速度幅值大于加速度阈值，则确定被监控设备出现振动异常，执行后续步骤S600。

本申请涉及一种振动监控方法，先通过声振检测模组中的拾音器远程对被监控设备进行声音检测，一方面，可以先通过拾音器对被监控设备进行远程的声音检测，可以初步对被监控设备的振动状态进行定性检测，初步判断被监控设备是否出现设备异常的现象。另一个方面，在发现设备异常时，再通过电磁吸合方式，将声振检测模组与被监控设备贴合，可以通过振动加速度传感器对被监控设备进行振动检测，实现对被监控设备的振动状态进行定量检测，这样可以避免对每一个被监控设备都进行贴合检测，避免无意义操作，检测效率大大提高，且检测准确。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的振动监控设备的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的振动监控设备与被监控设备的连接示意图；

图3为本申请一实施例提供的振动监控设备中耦合底座和被监控设备的结连接示意图；

图4为本申请一实施例提供的振动监控设备中声振检测模组的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的振动监控设备中声振检测模组的另一个观测角度的结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的振动监控设备中声振检测模组和耦合底座的配合示意图；

图7为本申请一实施例提供的振动监控系统的结构示意图；

图8为本申请一实施例提供的振动监控方法的流程示意图。

附图标记：

10-振动监控设备；110-耦合底座；111-衔铁；112-顶面；113-底面；

114-定位孔；120-声振检测模组；121-处理器；122-拾音器；

123-振动加速度传感器；124a-第一表面；124b-第二表面；124c-侧壁面；

125-空腔；126-电磁铁；127-定位销；128-通孔；130-柔性电缆；

140-柔性缆索；20-被监控设备；30-布放设备；310-设备本体；

320-活动杆；40-上位机

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供一种振动监控设备10。需要说明的是，本申请提供的振动监控设备10可以用于监测任意种类和型号的设备的振动状态。

可选地，本申请提供的振动监控设备10可以应用于石油站厂的巡检机器人。振动监控设备10搭载于巡检机器人上，可以对石油站厂的注入站、注水站、联合站、转油站和配制站中各个设备进行相应的振动异常监控。

如图1和图2所示，在本申请的一实施例中，所述振动监控设备10，包括耦合底座110和声振检测模组120。所述耦合底座110可拆卸的装配于被监控设备20的外壳。所述耦合底座110的表面设置有衔铁111。所述声振检测模组120在处于使用状态时，通过衔铁111与所述耦合底座110吸合。

所述声振检测模组120包括处理器121、至少一个拾音器122和振动加速度传感器123。每一个拾音器122均与所述处理器121电连接。所述振动加速度传感器123与所述处理器121电连接。所述拾音器122用于获取被监控设备20的声音信号。所述振动加速度传感器123用于获取被监控设备20的振动加速度信号。

具体地，所述耦合底座110可拆卸的装配于被监控设备20的回转出轴的外壳，在处于使用状态时，耦合底座110与外壳刚性固定。在未处于使用状态时，耦合底座110从外壳上卸除。当然，也可以在每一个被监控设备20均安装一个耦合底座110

声音是振动的另一种体现方式。本申请通过先远程的获取被监控设备20的声音信号，这样可以针对声音信号进行远程的声音检测，如果没有发现设备异常，后面的步骤可以不用执行。如果发现设备异常，在通过耦合底座110与声振检测模组120进行吸合，通过振动加速度传感器123获取被监控设备20的振动加速度信号，从而进行振动检测。这样的监控方式的工作效率较高，既有定性检测，又有定量检测，且还能免于一些无意义，浪费时间的检测过程。

本实施例中，通过在声振检测模组120内部设置有拾音器122和振动加速度传感器123，一方面，可以先通过拾音器122远程对被监控设备20进行声音检测，可以初步对被监控设备20的振动状态进行定性检测，初步判断被监控设备20是否出现设备异常的现象。另一个方面，在发现设备异常时，再通过电磁吸合方式，将声振检测模组120与被监控设备20贴合，可以通过振动加速度传感器123对被监控设备20进行振动检测，实现对被监控设备20的振动状态进行定量检测，这样可以避免对每一个被监控设备20都进行贴合检测，避免无意义操作，检测效率大大提高，且检测准确。

此外，通过在被监控设备20的外壳上安装耦合底座110，以及设置可以与耦合底座110电磁吸合的声振检测模组120，使得声振检测模组120在检测一个被监控设备20的振动状态时，只需通过耦合底座110和被监控设备20进行电磁吸合进行检测，检测完毕后耦合底座110可拆卸，安装到其他被监控设备20上，或者在每一个被监控设备20均安装一个耦合底座110，无需针对每一个被监控设备20均设置一个声振检测模组120，大大节约了设备成本。

如图3所示，在本申请的一实施例中，所述耦合底座110包括顶面112和底面113。所述底面113贴附于被监控设备20的外壳的安装面上。所述衔铁111设置于所述顶面112。所述顶面112还设置有多个定位孔114。

具体地，所述耦合底座110还设置有安装通孔，可以设置一条安装带穿过安装通孔，从而实现将耦合底座110绑缚在被监控外壳的安装面上，如图3所示(安装通孔和安装带未标号)。

本实施例中，通过在耦合底座110的顶面112设置有衔铁111和定位孔114，可以使得耦合底座110能够更稳定的与声振检测模组120进行吸合。定位孔114的作用后文会详细说明。

如图4所示，在本申请的一实施例中，所述声振检测模组120为一个由第一表面124a、第二表面124b和四个侧壁面124c包围形成的封闭立方体。所述声振检测模组120内部设置有空腔125。所述第一表面124a和四个侧壁面124c上分别设置有一个拾音器122。

具体地，所述第一表面124a和四个侧壁面124c上分别设置有一个拾音器122，可以理解，拾音器122的数量为五个，这样设置的作用是可以使得声振检测模组120可以在各个方向，全方位的远程收集被监控设备20的声音信号。拾音器122的原理是收集被监控设备20的声音信号后，通过内部的振动碳膜振动形成声音模拟信号。

本实施例中，通过在第一表面124a和四个侧壁面124c上分别设置一个拾音器122，使得声振检测模组120可以在各个方向，全方位的远程收集被监控设备20的声音信号。

如图5所示，在本申请的一实施例中，所述声振检测模组120还包括电磁铁125。所述电磁铁125贴附设置于所述第二表面124b，用于在通电状态下与所述耦合底座110上的设置的衔铁111吸合。

具体地，第二表面124b还可以设置凹坑，电磁铁125可以嵌设在凹坑内，表面露出1-2毫米。

本实施例中，通过在第二表面124b设置电磁铁125，可以实现当需要振动检测时，通电，与耦合底座110a上的设置的衔铁111吸合。在不需要振动检测时，断电，电磁铁125自动与衔铁111脱离，那么声振检测模组120也会自动与耦合底座110脱离，无需人工拆卸声振检测模组120与耦合底座110，可以实现自动化拆卸。

如图5所示，在本申请的一实施例中，所述声振检测模组120还包括多个定位销126。多个定位销126固定连接于所述第二表面124b。当衔铁111与电磁铁125吸合时，每一个定位销126嵌入一个定位孔114中。所述定位销126的数量与所述定位孔114的数量相等。

具体地，声振检测模组120的多个定位销126和耦合底座110的顶面112设置的多个定位孔114是一一对应的。

本实施例中，通过设置多个定位销126，可以使得每一个定位销126与一个定位孔114连接，保证声振检测模组120和耦合底座110能够正常的吸合对准，便于振动加速度传感器123准确检测被监控设备20的振动加速度信号。

如图4所示，在本申请的一实施例中，所述振动加速度传感器123为三轴振动加速度传感器123。所述振动加速度传感器123设置于所述空腔125中。所述振动加速度传感器123在三个相互正交的坐标轴方向上获取待监控设备的振动加速度信号。

具体地，所述振动加速度传感器123为三轴振动加速度传感器123，检测XYZ三轴正交加速度值并以数字信号的方式输出。也即，所述振动加速度传感器123在三个相互正交的坐标轴方向上获取待监控设备的振动加速度信号，振动加速度信号即加速度值。

本实施例中，通过在空腔125内设置三轴振动加速度传感器123，使得振动加速度传感器123可以在三个相互正交的坐标轴方向上获取待监控设备的振动加速度信号，从而实现对被监控设备20在三个方向实现振动变化的检测，并给出定量测量的结果，而不是简单的定性测量。

如图6所示，在本申请的一实施例中，所述振动监控设备10还包括柔性电缆130。所述柔性电缆130，由所述第一表面124a伸入所述声振检测模组120的空腔125内，与所述处理器121电连接。

具体地，柔性电缆130可以一端与处理器121电连接，另一端连接一个上位机40。通过这种连接方式，不但上位机40可以给声振检测模组120的处理器121和电磁铁125供电，完成电磁铁125上电，便于吸合，而且可以将拾音器122检测到的声音模拟信号，以及振动加速度传感器123监测到的振动加速度信号发送至上位机40，由上位机40进行后续分析处理。

本实施例中，通过设置柔性电缆130，可以实现供电功能和监测数据导出的功能。

如图6所示，在本申请的一实施例中，所述第一表面124a还设置有多个通孔128。

具体地，通孔128的数量为两个。

在本申请的一实施例中，所述振动监控设备10还包括多个柔性缆索140。所述柔性缆索140的一端穿过所述通孔128与所述声振检测模组120固定连接。所述柔性缆索140的数量与所述通孔128的数量相等。

具体地，柔性缆索140的一端穿过所述通孔128与所述声振检测模组120固定连接，另一端可以通过悬挂或者系结的方式固定于一个布放设备30上。通过这种方式，布放设备30可以设置有滚轮和活动杆320，以驱动声振检测模组120移动，与耦合底座110进行对准。

本实施例中，通过设置柔性缆索140，可以使得声振检测模组120可以与外部的布放设备30连接，实现声振检测模组120的自动化移动。

如图7所示，本申请还提供一种振动监控系统。

在本申请的一实施例中，振动监控系统包括如前述内容提及的振动监控设备10、布放设备30和上位机40。

所述布放设备30包括设备本体310和活动杆320。所述活动杆320与所述设备本体310活动连接。所述活动杆320可相对活动杆320与设备本体310的连接面上升、下降和旋转任意角度。所述振动监控设备10通过振动监控设备10的多个柔性缆索140悬挂于所述活动杆320上。

所述上位机40，与所述振动监控设备10通过振动监控设备10的柔性电缆130电连接。

具体地，布放设备30还可以设置有滚轮。上位机40可以向布放设备30发送第一驱动信号，以驱动布放设备30的滚轮移动，粗调振动监控设备10的位置，具体是粗调振动监控设备10中的声振检测模组120的位置。在粗调位置之后，上位机40可以向布放设备30发送第二驱动信号，以驱动布放设备30的活动杆320移动，使得声振检测模组120与被监控设备20的耦合底座110对准，得声振检测模组120与被监控设备20的吸合，从而使得整个振动监控设备10可以对被监控设备20进行振动检测。

本实施例中，通过设置将振动监控设备10通过悬挂于布放设备30的活动杆320上，以及设置上位机40与振动监控设备10通过柔性电缆130电连接，使得上位机40可以控制布放设备30的活动杆320移动，将振动监控设备10中的声振检测模组120靠近被监控设备20声振检测模组120上设置的耦合底座110，并使得二者电磁吸合，实现自动检测被监控设备20的振动状态，无需人工手持检测设备进行检测，大大节省人力物力。

本申请还提供一种振动监控方法。本申请提供的振动监控方法可以应用于前述内容提及的振动监控设备10。

如图8所示，在本申请的一实施例中，所述振动监控方法包括如下步骤S100至步骤S600：

S100，获取声振检测模组120中拾音器122采集的被监控设备20的声音模拟信号。

S200，依据所述声音模拟信号，判断被监控设备20是否出现设备异常。

S300，若被监控设备20出现设备异常，则向布放设备30发送振动检测指令，以控制布放设备30将声振检测模组120与装配于被监控设备20外壳的耦合底座110进行磁性吸合。

S400，获取声振检测模组120中振动加速度传感器123采集的被监控设备20的振动加速度信号。

S500，依据所述振动加速度信号，判断被监控设备20是否出现振动异常。

S600，若被监控设备20出现振动异常，生成振动异常报文。

具体地，拾音器122声音检测的频段范围为全频段，包括人耳可听见的频率及人耳不可听见的超声频段和次声频段。

本实施例中，先通过声振检测模组120中的拾音器122远程对被监控设备20进行声音检测，在发现设备异常时再控制布放设备30将声振检测模组120与被监控设备20电磁吸合，使声振检测模组120与被监控设备20贴合，进而可以实现通过声振检测模组120中的振动加速度传感器123对被监控设备20进行振动检测，检测效率大大提高，且检测准确。

在本申请的一实施例中，所述步骤S200包括如下步骤S210至步骤S240：

S210，将所述声音模拟信号转化为声音数字信号。

具体地，拾音器122是将采集的声音信号通过自身碳膜振动的方式记录，形成的是模拟信号。模拟信号向数字信号的转化，可以包括频率的转化和幅值的转化。

S220，对声音数字信号进行傅立叶变换，生成声音数字信号的频率谱信息。

具体地，声音数字信号其实可以理解为离散的数字信号，呈现为波形，这个步骤是将声音的特征频率提取出来，生成频率谱信息，属于频率的转化。

S230，将声音数字信号的频率谱信息和设备正常状态下的频率谱信息进行比对，判断是否有异常频率出现。

具体地，如果设备正常，被监控设备20的频率谱信息所展示的波形应当与设备正常状态下的频率谱信息所展示的波形，近似一致，没有新的频率出现。

S240，若有异常频率出现，则确定被监控设备20出现设备异常，执行后续步骤S300。

具体地，承接上个步骤，如果波形中出现新的频率出现，那么认为振动特性发生变化造成声音中出现了新的频率，也是设备的运行状态发生改变，可以认定为设备异常，需进一步将声振检测模组120与被监控设备20贴合，去进一步检测振动状态。

本实施例中，通过对拾音器122获取的声音模拟信号进行AD转换(即模数转换)，生成声音数字信号，再经过快速傅立叶变换，生成频率谱信息，与正常状态下的频率谱信息比较，判断是否有异常频率出现，从而实现了对设备异常的快速且准确的判定。

在本申请的一实施例中，设备异常还可以通过声音数字信号的幅值信息的分析进行判断。前述内容已经提及，拾音器122获取的模拟信号向数字信号的转化，可以包括频率转化和幅值的转化。前面已经对频率的分析进行了解释，下面对幅值分析进行解释。

在本申请的一实施例中，所述步骤S200还包括如下步骤S250至步骤S270：

S250，若没有异常频率出现，则进一步对声音数字信号进行均方根计算，生成多个振动加速度均方根幅值。

具体地，将声音模拟信号转化为声音数字信号后，对声音数据智能化进行均方根计算后，可以消除波形中的噪声点，可以得到多个振动加速度均方根幅值。每一个振动加速度均方根幅值对应一个时间节点。

S260，将每一个振动加速度均方根幅值和预设振动加速度阈值进行比对，判断是否存在至少一个振动加速度均方根幅值大于预设振动加速度阈值。

具体地，预设振动加速度阈值可以有3个，分别是X轴振动加速度阈值，Y轴振动加速度阈值，Z轴振动加速度阈值。

本步骤中，可以将每一个振动加速度均方根幅值和3个预设振动加速度阈值进行逐一比对，判断是否出现大于任何一个预设振动加速度阈值的振动加速度均方根幅值。

S270，若存在至少一个振动加速度均方根幅值大于预设振动加速度阈值，则确定被监控设备20出现设备异常，执行后续步骤S300。

具体地，举例说明，在步骤S250中，生成了50个振动加速度均方根幅值。X轴振动加速度阈值，Y轴振动加速度阈值，Z轴振动加速度阈值均为0.3dB，若50个振动加速度均方根幅值中，所有的振动加速度均方根幅值均小于0.3dB，则表明设备未出现异常。若50个振动加速度均方根幅值中，有1个振动加速度均方根幅值为0.4dB，就表明设备出现异常。当然，有多个大于0.3dB的均方根幅值，都认为设备出现异常。

本实施例中，可以对声音数字信号进行均方根计算，生成多个振动加速度均方根幅值。进一步将每一个振动加速度均方根幅值和预设振动加速度阈值进行比对，如果有至少一个振动加速度均方根幅值大于预设振动加速度阈值，则认为幅值过大，表明被监控设备20的振动幅度偏大，设备的运行状态发生改变，出现了设备异常。

本实施例实现了从幅值分析的角度对对设备异常的快速且准确的判定。可以同时对声音数字信号进行频率分析和幅值分析，二者都正常的情况下认定设备异常。

在本申请的一实施例中，所述步骤S500包括如下步骤S510至步骤S530：

S510，从振动加速度信号中提取被监控设备20的多个X轴加速度幅值，多个Y轴加速度幅值和多个Z轴加速度幅值。

S520，将每一个X轴加速度幅值与X轴加速度阈值比对，将每一个Y轴加速度幅值与Y轴加速度阈值比对，将每一个Z轴加速度幅值与Z轴加速度阈值比对，判断是否有至少一个方向的加速度幅值大于加速度阈值。

S530，若有至少一个加速度幅值大于加速度阈值，则确定被监控设备20出现振动异常，执行后续步骤S600。

具体地，只有X轴加速度幅值，Y轴加速度幅值和Z轴加速度幅值均未大于各自对应的加速度阈值，才确定没有出现振动异常，出现至少一个大于加速度阈值的加速度幅值，都认为被监控设备20出现振动异常。

可以理解，本实施例类似于步骤S250至步骤S270，此处不再赘述，都是与加速度阈值相比。加速度阈值也都是预先通过设备正常运转时进行测量而获得的。

本实施例中，通过振动加速度传感器123在三个相互正交的坐标轴方向上获取待监控设备的加速度幅值，并与各自对应的阈值比对，从而实现对被监控设备20在三个方向实现振动变化的检测，并给出定量测量的结果，而不是简单的定性测量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，各方法步骤也并不做执行顺序的限制，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种振动监控设备，其特征在于，用于对被监控设备的振动状态进行监控，所述振动监控设备包括：

耦合底座，可拆卸的装配于被监控设备的外壳；所述耦合底座的表面设置有衔铁；

声振检测模组，在处于使用状态时，通过衔铁与所述耦合底座电磁吸合；

所述声振检测模组包括：

处理器；

至少一个拾音器，与所述处理器电连接；用于获取被监控设备的声音信号；

振动加速度传感器，与所述处理器电连接，用于获取被监控设备的振动加速度信号。

2.根据权利要求1所述的振动监控设备，其特征在于，所述耦合底座包括顶面和底面，所述底面贴附于被监控设备的外壳的安装面上；

所述衔铁设置于所述顶面，所述顶面还设置有多个定位孔。

3.根据权利要求2所述的振动监控设备，其特征在于，所述声振检测模组为一个由第一表面、第二表面和四个侧壁面包围形成的封闭立方体，且所述声振检测模组内部设置有空腔；

所述第一表面和四个侧壁面上分别设置有一个拾音器。

4.根据权利要求3所述的振动监控设备，其特征在于，所述声振检测模组还包括：

电磁铁，贴附设置于所述第二表面，用于在通电状态下与所述耦合底座上的设置的衔铁吸合。

5.根据权利要求4所述的振动监控设备，其特征在于，所述声振检测模组还包括：

多个定位销，固定连接于所述第二表面；当衔铁与电磁铁吸合时，每一个定位销嵌入一个定位孔中；所述定位销的数量与所述定位孔的数量相等。

6.根据权利要求5所述的振动监控设备，其特征在于，所述振动加速度传感器为三轴振动加速度传感器，设置于所述空腔中；所述振动加速度传感器在三个相互正交的坐标轴方向上获取待监控设备的振动加速度信号。

7.根据权利要求6所述的振动监控设备，其特征在于，所述振动监控设备还包括：

柔性电缆，由所述第一表面伸入所述声振检测模组的空腔内，与所述处理器电连接。

8.根据权利要求7所述的振动监控设备，其特征在于，所述第一表面还设置有多个通孔。

9.根据权利要求8所述的振动监控设备，其特征在于，所述振动监控设备还包括：

多个柔性缆索，所述柔性缆索的一端穿过所述通孔与所述声振检测模组固定连接；所述柔性缆索的数量与所述通孔的数量相等。

10.一种振动监控系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-9中任意一项所述的振动监控设备；

被监控设备；

布放设备，包括设备本体和活动杆，所述活动杆与所述设备本体活动连接，可相对活动杆与设备本体的连接面上升、下降和旋转任意角度；所述振动监控设备通过振动监控设备的多个柔性缆索悬挂于所述活动杆上；

上位机，与所述振动监控设备通过振动监控设备的柔性电缆电连接。

11.一种振动监控方法，其特征在于，包括：

S100，获取声振检测模组中拾音器采集的被监控设备的声音模拟信号；

S200，依据所述声音模拟信号，判断被监控设备是否出现设备异常；

S300，若被监控设备出现设备异常，则向布放设备发送振动检测指令，以控制布放设备将声振检测模组与装配于被监控设备外壳的耦合底座进行磁性吸合；

S400，获取声振检测模组中振动加速度传感器采集的被监控设备的振动加速度信号；

S500，依据所述振动加速度信号，判断被监控设备是否出现振动异常；

S600，若被监控设备出现振动异常，生成振动异常报文。

12.根据权利要求11所述的振动监控方法，其特征在于，所述步骤S200包括：

S210，将所述声音模拟信号转化为声音数字信号；

S220，对声音数字信号进行傅立叶变换，生成声音数字信号的频率谱信息；

S230，将声音数字信号的频率谱信息和设备正常状态下的频率谱信息进行比对，判断是否有异常频率出现；

S240，若有异常频率出现，则确定被监控设备出现设备异常，执行后续步骤S300。

13.根据权利要求12所述的振动监控方法，其特征在于，所述步骤S200还包括：

S250，若没有异常频率出现，则进一步对声音数字信号进行均方根计算，生成多个振动加速度均方根幅值；

S260，将每一个振动加速度均方根幅值和预设振动加速度阈值进行比对，判断是否存在至少一个振动加速度均方根幅值大于预设振动加速度阈值；

S270，若存在至少一个振动加速度均方根幅值大于预设振动加速度阈值，则确定被监控设备出现设备异常，执行后续步骤S300。

14.根据权利要求13所述的振动监控方法，其特征在于，所述步骤S500包括：

S510，从振动加速度信号中提取被监控设备的多个X轴加速度幅值，多个Y轴加速度幅值和多个Z轴加速度幅值；

S520，将每一个X轴加速度幅值与X轴加速度阈值比对，将每一个Y轴加速度幅值与Y轴加速度阈值比对，将每一个Z轴加速度幅值与Z轴加速度阈值比对，判断是否有至少一个加速度幅值大于加速度阈值；

S530，若有至少一个加速度幅值大于加速度阈值，则确定被监控设备出现振动异常，执行后续步骤S600。

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