CN117439496A - 矿用防爆电机的运行减震控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了矿用防爆电机的运行减震控制方法及系统，属于智能控制领域，其中方法包括：获取电机的隔爆外壳，并采集接合面间隙参数，以确定第一接合面和第二接合面；利用应力贴片式震动传感器得到第一接合面和第二接合面的震动数据；根据震动数据得到震动指标集，构建间隙‑震动指标映射数据集；进行损伤风险识别，确定每个接合面间隙对应的损伤风险指数；当损伤风险指数达到预设损伤风险指数，获取第一负载调节指令，对电机的负载进行调节。本申请解决了现有技术中矿用防爆电机长期运行过程中因外壳间隙过小导致构件碰撞使电机运行震动大的技术问题，达到了通过间隙参数监测和振动分析实现电机减震控制的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制领域，具体涉及矿用防爆电机的运行减震控制方法及系统。
背景技术
矿用防爆电机作为矿井重要的动力设备之一，其可靠性直接关系到矿井的安全生产。目前，由于矿用防爆电机长期运行和外界碰撞，矿用防爆电机的隔爆外壳经常出现间隙过小、构件间发生摩擦碰撞的问题，导致电机产生较大噪声和振动，不仅影响电机的正常工作，严重时还会引起外壳破损、防爆性能降低。因此，现有矿用防爆电机普遍缺乏对这一问题的监测识别和处理手段，无法对电机进行有效的减震保护。
发明内容
本申请通过提供了矿用防爆电机的运行减震控制方法及系统，旨在解决现有技术中矿用防爆电机长期运行过程中因外壳间隙过小导致构件碰撞使电机运行震动大的技术问题。
鉴于上述问题，本申请提供了矿用防爆电机的运行减震控制方法及系统。
本申请公开的第一个方面，提供了矿用防爆电机的运行减震控制方法，该方法包括：获取电机的隔爆外壳，并采集隔爆外壳的接合面间隙参数；根据接合面间隙参数，确定第一接合面和第二接合面；利用应力贴片式震动传感器实时检测第一接合面和第二接合面的实时震动数据，得到第一接合面的第一震动数据和第二接合面的第二震动数据；根据第一震动数据和第二震动数据进行识别，得到震动指标集，构建间隙-震动指标映射数据集；利用间隙-震动指标映射数据集进行损伤风险识别，确定每个接合面间隙对应的损伤风险指数；当损伤风险指数达到预设损伤风险指数，获取第一负载调节指令，根据第一负载调节指令对电机的负载进行调节。
本申请公开的另一个方面，提供了矿用防爆电机的运行减震控制系统，该系统包括：间隙系数采集模块，用于获取电机的隔爆外壳，并采集隔爆外壳的接合面间隙参数；接合面确定模块，用于根据接合面间隙参数，确定第一接合面和第二接合面；实时震动检测模块，用于利用应力贴片式震动传感器实时检测第一接合面和第二接合面的实时震动数据，得到第一接合面的第一震动数据和第二接合面的第二震动数据；间隙震动映射模块，用于根据第一震动数据和第二震动数据进行识别，得到震动指标集，构建间隙-震动指标映射数据集；损伤风险识别模块，用于利用间隙-震动指标映射数据集进行损伤风险识别，确定每个接合面间隙对应的损伤风险指数；电机负载调节模块，用于当损伤风险指数达到预设损伤风险指数，获取第一负载调节指令，根据第一负载调节指令对电机的负载进行调节。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了获取电机的隔爆外壳，并采集隔爆外壳的接合面间隙参数，得到电机在实际使用情况下，隔爆外壳各接合面之间的间隙大小；根据接合面间隙参数，确定第一接合面和第二接合面，定位出间隙较小的关键接合面；通过应力贴片式震动传感器，实时监测各个接合面的震动数据；根据震动数据进行识别，得到震动指标集，构建间隙-震动指标映射数据集，建立不同间隙条件下的对应震动特征，得到间隙大小与震动之间的映射关系；根据已建立的映射关系，实时评估各接合面发生碰撞的损伤风险程度，确定损伤风险指数；当损伤风险指数达到预设损伤风险指数，获取第一负载调节指令，对电机的负载进行调节，实现减震控制，降低碰撞风险的技术方案，解决了现有技术中矿用防爆电机长期运行过程中因外壳间隙过小导致构件碰撞使电机运行震动大的技术问题，达到了通过间隙参数监测和振动分析实现电机减震控制的技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请实施例提供了矿用防爆电机的运行减震控制方法的一种流程示意图；
图2为本申请实施例提供了矿用防爆电机的运行减震控制方法中输出损伤风险指数的一种流程示意图；
图3为本申请实施例提供了矿用防爆电机的运行减震控制系统的一种结构示意图。
附图标记说明：间隙系数采集模块11，接合面确定模块12，实时震动检测模块13，间隙震动映射模块14，损伤风险识别模块15，电机负载调节模块16。
具体实施方式
本申请提供的技术方案总体思路如下：
本申请实施例提供了矿用防爆电机的运行减震控制方法及系统。首先，获取电机实际使用过程中的隔爆外壳间隙参数，确定接合面。其次，采用多点布置的应变式震动传感器，实时监测各个接合面的震动数据。随后，根据传感器采集的震动数据，识别各工况下间隙对应的敏感震动指标，建立间隙-震动指标映射数据集。接着，根据已经确定的间隙-震动指标映射关系，实时计算并评估各接合面的碰撞损伤风险程度，即损伤风险指数，当损伤风险指数确定有发生碰撞的危险时，及时输出负载调节指令调节电机负载，降低间隙过小带来的碰撞风险，实现对矿用防爆电机的运行减震控制，有效提升矿用防爆电机的安全性和可靠性。
在介绍了本申请基本原理后，下面将结合说明书附图来具体介绍本申请的各种非限制性的实施方式。
实施例1
如图1所示，本申请实施例提供了矿用防爆电机的运行减震控制方法，该方法包括：
获取电机的隔爆外壳，并采集隔爆外壳的接合面间隙参数；
在本申请实施例中，隔爆外壳是用于包覆矿用防爆电机的金属外壳，采用铸铁或铸钢材质，具有一定的强度和密封性能，能够防止火花和高温等引起爆炸；接合面是指隔爆外壳的不同部件之间的连接界面，例如上下隔爆壳体的接合面、端盖与壳体的接合面等，通过水平接合方式或夹角接合方式进行接合；接合面间隙参数是指接合面的间隙尺寸。
首先，准备测量工具（千分尺、卡尺、激光传感器等），根据电机说明书，正确拆卸电机，移除转子，使隔爆外壳完全暴露，获取电机的隔爆外壳。其次，根据电机结构图，标识出隔爆外壳的各个接合面，如上下壳体接合面、端盖接合面等。然后，使用千分尺、卡尺等测量工具依次测量每个接合面间的间隙宽度，记录数据。同时，使用激光传感器，扫描每个接合面，获取间隙分布图。随后，汇总手工测量结果和激光扫描结果，形成接合面间隙参数表，确定隔爆外壳的接合面间隙参数。
根据所述接合面间隙参数，确定第一接合面和第二接合面；
在本申请实施例中，首先，确定间隙参数筛选阈值，例如为0.2mm，当间隙参数小于或等于该间隙参数筛选阈值，在电机工作时极易引起隔爆外壳的碰撞，产生损伤，降低隔爆外壳的隔爆性能。其次，从采集的隔爆外壳的接合面间隙参数，选择小于或等于间隙参数筛选阈值的接合面间隙参数，得到筛选接合面间隙参数。然后，针对得到的每个筛选接合面间隙参数，确定该筛选接合面间隙参数的对应的两个结合面，作为第一接合面和第二接合面。
利用应力贴片式震动传感器实时检测所述第一接合面和所述第二接合面的实时震动数据，得到所述第一接合面的第一震动数据和所述第二接合面的第二震动数据；
在本申请实施例中，确定第一接合面和第二接合面后，利用应力贴片式震动传感器实时检测第一接合面和第二接合面的震动，并分别获取两者的震动数据。其中，应力贴片式震动传感器由压阻传感器片和弹性胶体构成，可通过测量电阻值变化检测表面振动，其构造简单，体积小，灵敏度高。
首先，在第一接合面和第二接合面分别固定粘贴应力贴片式震动传感器，传感器在两接合面对称布置。然后，将传感器通过导线连接至数据采集系统，当电机运行时，应力贴片式传感器实时检测两接合面上的震动信号，数据采集系统对模拟信号进行滤波、放大和A/D转换，得到第一接合面和第二接合面的数字震动波形。其中，得到的第一接合面数字震动波形作为第一震动数据，第二接合面数字震动波形作为第二震动数据。
通过利用应力贴片式震动传感器实时、同步获取第一接合面和第二接合面上的震动信息，为构建间隙-震动指标映射数据集奠定基础。
根据所述第一震动数据和所述第二震动数据进行识别，得到震动指标集，构建间隙-震动指标映射数据集；
进一步的，本步骤包括：
获取所述第一接合面和所述第二接合面的接合方式；
根据所述接合方式分别确定所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向；
根据所述第一接合面的预设位移方向对所述第一震动数据进行分解，得到第一分解数据；
根据所述第二接合面的预设位移方向对所述第二震动数据进行分解，得到第二分解数据；
根据所述第一分解数据和所述第二分解数据进行识别，得到所述震动指标集。
进一步的，本步骤还包括：
若所述接合方式为水平接合方式，根据所述水平接合方式生成接合面水平碰撞轨迹；
基于所述接合面水平碰撞轨迹设置所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向，其中，所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向水平相对。
进一步的，本步骤还包括：
若所述接合方式为夹角接合方式，根据所述夹角接合方式生成接合面夹角碰撞轨迹；
基于所述接合面夹角碰撞轨迹设置所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向，其中，所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向包括接合夹角。
进一步的，本申请实施例还包括：
获取所述第一分解数据和所述第二分解数据，其中，所述第一分解数据为在所述第一接合面的预设位移方向对应的震动信号，所述第二分解数据为在所述第二接合面的预设位移方向对应的震动信号；
同步所述第一分解数据和所述第二分解数据，对同步后的第一分解数据和第二分解数据进行震动幅值识别，获取处于同一时序下的震动指标集。
在一种优选的实施方式中，首先，查阅设计图纸，确认设计时的接合方式，获取第一接合面和第二接合面的接合方式，接合方式包括水平接合方式和夹角接合方式，其中，水平接合方式是指第一接合面和第二接合面以水平贴合的方式连接，如上下两个壳体的接合，这种接合方式下，两接合面之间的相对运动方向主要为水平方向；夹角接合方式是指第一接合面和第二接合面之间存在一定的夹角，以非水平的姿态连接，如端盖与壳体的接合，这种接合方式下，两接合面之间的相对运动在该夹角方向发生。
然后，根据接合方式分别确定第一接合面的预设位移方向和第二接合面的预设位移方向。具体的，在第一接合面和第二接合面上布置微小位移传感器，电机运行时，在通过应力贴片式震动传感器采集震动数据的同时，通过微小位移传感器记录两接合面上的各组位移传感器输出，得到第一接合面和第二接合面实时的位移数据。
当第一接合面和第二接合面的接合方式为水平接合方式时，对位移数据进行分析，提取两接合面在水平方向上的位移分量，按照水平位移分量绘制轨迹，得到接合面水平碰撞轨迹。随后，按照接合面水平碰撞轨迹定义一个水平坐标轴，原点位于接合面水平碰撞轨迹上隔爆外壳静止状态下第一接合面与第二接合面的中心，以第一接合面为参考，指定其预设位移方向为该坐标轴的正方向，由于两接合面为水平接合方式，第二接合面的预设位移方向应与第一接合面相反，即为负方向，因此第一接合面的预设位移方向和第二接合面的预设位移方向水平相对。
当第一接合面和第二接合面的接合方式为夹角接合方式时，对位移数据进行坐标变换，提取与夹角方向相一致的位移分量，按照夹角位移分量绘制轨迹，得到接合面夹角碰撞轨迹。随后，根据接合面夹角碰撞轨迹确定其中一个接合面的夹角碰撞轨迹作为参考夹角碰撞轨迹，例如第一接合面的参考夹角碰撞轨迹，定义一个参考二维坐标系，该参考二维坐标系的原点位于接合面水平碰撞轨迹上隔爆外壳静止状态下第一接合面与第二接合面的中心，参考夹角碰撞轨迹位于参考二维坐标系的横坐标上。接着，指定第一接合面的预设位移方向为在参考二维坐标系的横坐标上向原点移动的方向，由于两接合面为夹角接合方式，第二接合面的预设位移方向为与第一接合面的预设位移方向存在接合夹角，向参考二维坐标系的原点移动的方向。因此，第一接合面的预设位移方向和第二接合面的预设位移方向包括接合夹角。
随后，定义第一接合面的预设位移方向为提取特征的参考方向，对检测获得的第一接合面的第一震动数据进行小波变换，得到各个尺度下的小波系数。然后，从小波系数中选择与预设位移方向一致的分量作为第一接合面在该方向上的特征成分，仅保留这些特定方向上的特征成分，并进行小波重构，则得到反映第一接合面预设位移方向动态特征的第一分解数据，为在第一接合面的预设位移方向对应的震动信号。同时，定义第二接合面的预设位移方向为特征提取的参考方向，对检测获得的第二接合面的第二震动数据进行小波变换，得到各个尺度下的小波系数。然后，从小波系数中选择与预设位移方向一致的分量作为第二接合面在该方向上的特征成分，仅保留这些特定方向上的特征成分，并进行小波重构，得到反映第二接合面预设位移方向动态特征的第二分解数据，为在第二接合面的预设位移方向对应的震动信号。
获取第一分解数据和第二分解数据后，对第一分解数据和第二分解数据分别进行时域重采样，使两者具有完全相同的时间间隔。然后，定义统一的时间坐标，包含两分解数据的全部采样时长。随后，通过插值的方式，在统一时间坐标上分别获得第一分解数据和第二分解数据对应的采样值。这样，在统一时间坐标上的每一个时间点，两分解数据都有各自的采样值，实现了第一分解数据和第二分解数据的同步。接着，在每个时刻，在第一震动数据和第一震动数据中，获取第一分解数据和第二分解数据对应的震动幅值，实现震动幅值识别。遍历全部时刻，统计出每一个时刻的第一分解数据和第二分解数据对应的震动幅值，得到处于同一时序下的震动指标集。
之后，按照统一时间坐标转换第一接合面和第二接合面实时的位移数据，得到在统一时间坐标中每个时刻上第一接合面和第二接合面之间的间隙大小集。然后，将震动指标集与间隙大小集按照同一时刻进行对应，得到间隙-震动指标映射数据集。
利用所述间隙-震动指标映射数据集进行损伤风险识别，确定每个接合面间隙对应的损伤风险指数；
进一步的，如图2所示，本申请实施例还包括：
获取隔爆外壳的壳体材料信息；
通过对所述间隙-震动指标映射数据集进行损伤风险识别，包括震动碰撞概率识别层以及碰撞损伤识别层；
将所述间隙-震动指标映射数据集输入所述震动碰撞概率识别层，获取第一碰撞概率；
以所述第一碰撞概率输入所述碰撞损伤识别层，以所述碰撞损伤识别层中的壳体材料信息进行损伤风险识别，输出损伤风险指数。
在一种优选的实施方式中，首先，查阅隔爆外壳的设计图纸，获得壳体的选材规格，如碳素钢、不锈钢等，得到隔爆外壳的壳体材料信息。然后，采用监督学习方法，输入为间隙-震动指标映射数据集，输出为碰撞概率，学习两者之间的映射关系，得到震动碰撞概率识别层；以震动碰撞概率识别层的输出和壳体材料信息为输入，以损伤风险指数为输出，学习不同壳体材料在发生碰撞时的损伤程度，得到碰撞损伤识别层。
随后，将构建好的间隙-震动指标映射数据集作为输入，输入构建的震动碰撞概率识别层中，得到第一碰撞概率，反映在间隙-震动指标映射数据集下接合面发生碰撞的概率。由于第一碰撞概率反映了接合面碰撞发生倾向，但未考虑材料因素的影响。因此，得到第一碰撞概率后，将其与获得的壳体材料信息一起输入碰撞损伤识别层中，评估实际碰撞条件下的第一接合面和第二接合面的损伤风险程度，得到损伤风险指数。损伤风险指数越高，表示接合面失效的可能性越大。
当所述损伤风险指数达到预设损伤风险指数，获取第一负载调节指令，根据所述第一负载调节指令对所述电机的负载进行调节。
在本申请实施例中，首先，预先根据安全分析确定隔爆外壳的预设损伤风险指数，设置为对防爆电机的监测参数。在完成隔爆外壳损伤风险识别后，实时将损伤风险指数与预设损伤风险指数进行比较。当输出的损伤风险指数高于预设损伤风险指数时，判定隔爆外壳进入高危状态。此时，根据损伤风险指数与调节幅度的对应关系，决定需要降低的负载百分比，生成第一负载调节指令。然后，将第一负载调节指令以标准通信协议发送给电机的驱动控制器，驱动控制器收到第一负载调节指令后，相应降低电机的驱动功率或转矩，实现对负载的降低。负载降低后，隔爆外壳的动态响应将减小，风险指数也随之降低。随后，持续监测损伤风险指数，实现闭环控制，直到损伤风险指数低于预设损伤风险指数。
进一步的，本申请实施例还包括：
对同步后的第一分解数据和第二分解数据进行波峰标识，得到第一间隔相位和第二间隔相位；
根据所述第一间隔相位和所述第二间隔相位进行相位重叠识别，获取第一共振指标，以所述第一共振指标对每个接合面间隙对应的损伤风险指数进行调节。
在一种优选的实施方式中，首先，对第一分解数据进行波形分析，确定其波形上的峰值位置，即最大振幅点。记录下每一个波峰的对应时间坐标，得到第一分解数据的波峰时间序列。同时，对第二分解数据进行波峰识别，获得第二分解数据的波峰时间序列。然后，计算第一分解数据的波峰时间序列中各波峰之间的相位间隔，得到第一间隔相位，同时计算第二分解数据的波峰时间序列中各波峰之间的相位间隔，得到第二间隔相位。
然后，基于得到的第一间隔相位和第二间隔相位，来判断两分解数据集之间是否存在相位的重叠，即确定是否发生共振。当第一间隔相位和第二间隔相位的值非常接近或者相差一个固定值时，则判定为重叠，获取第一共振指标，表示两接合面处于危险的相干震动状态。因此，基于第一共振指标来调增所有接合面的损伤风险指数，给出加强的风险指数。
通过根据相位关系进行共振检测，实现对复杂共振状态的识别，从而提高对防爆电机的减震控制能力和准确度。
综上所述，本申请实施例所提供的矿用防爆电机的运行减震控制方法具有如下技术效果：
获取电机的隔爆外壳，并采集隔爆外壳的接合面间隙参数，以获取电机实际使用情况下隔爆外壳构件之间的间隙大小数据。根据接合面间隙参数，确定第一接合面和第二接合面，实现对间隙较小、较易发生碰撞的接合面的确定。利用应力贴片式震动传感器实时检测第一接合面和第二接合面的实时震动数据，得到第一接合面的第一震动数据和第二接合面的第二震动数据，以进行实时的震动监测。根据第一震动数据和第二震动数据进行识别，得到震动指标集，构建间隙-震动指标映射数据集，建立间隙大小与对应振动特征之间的映射关系模型。利用间隙-震动指标映射数据集进行损伤风险识别，确定每个接合面间隙对应的损伤风险指数，实现对每个接合面发生碰撞的损伤风险进行评估。当损伤风险指数达到预设损伤风险指数，获取第一负载调节指令，根据第一负载调节指令对电机的负载进行调节，实现风险的主动控制和减震调节，达到了通过间隙参数监测和震动分析实现电机减震控制的技术效果。
实施例2
基于与前述实施例中矿用防爆电机的运行减震控制方法相同的发明构思，如图3所示，本申请实施例提供了矿用防爆电机的运行减震控制系统，该系统包括：
间隙系数采集模块11，用于获取电机的隔爆外壳，并采集隔爆外壳的接合面间隙参数；
接合面确定模块12，用于根据所述接合面间隙参数，确定第一接合面和第二接合面；
实时震动检测模块13，用于利用应力贴片式震动传感器实时检测所述第一接合面和所述第二接合面的实时震动数据，得到所述第一接合面的第一震动数据和所述第二接合面的第二震动数据；
间隙震动映射模块14，用于根据所述第一震动数据和所述第二震动数据进行识别，得到震动指标集，构建间隙-震动指标映射数据集；
损伤风险识别模块15，用于利用所述间隙-震动指标映射数据集进行损伤风险识别，确定每个接合面间隙对应的损伤风险指数；
电机负载调节模块16，用于当所述损伤风险指数达到预设损伤风险指数，获取第一负载调节指令，根据所述第一负载调节指令对所述电机的负载进行调节。
进一步的，间隙震动映射模块14包括以下执行步骤：
获取所述第一接合面和所述第二接合面的接合方式；
根据所述接合方式分别确定所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向；
根据所述第一接合面的预设位移方向对所述第一震动数据进行分解，得到第一分解数据；
根据所述第二接合面的预设位移方向对所述第二震动数据进行分解，得到第二分解数据；
根据所述第一分解数据和所述第二分解数据进行识别，得到所述震动指标集。
进一步的，间隙震动映射模块14还包括以下执行步骤：
若所述接合方式为水平接合方式，根据所述水平接合方式生成接合面水平碰撞轨迹；
基于所述接合面水平碰撞轨迹设置所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向，其中，所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向水平相对。
进一步的，间隙震动映射模块14还包括以下执行步骤：
若所述接合方式为夹角接合方式，根据所述夹角接合方式生成接合面夹角碰撞轨迹；
基于所述接合面夹角碰撞轨迹设置所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向，其中，所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向包括接合夹角。
进一步的，损伤风险识别模块15包括以下执行步骤：
获取隔爆外壳的壳体材料信息；
通过对所述间隙-震动指标映射数据集进行损伤风险识别，包括震动碰撞概率识别层以及碰撞损伤识别层；
将所述间隙-震动指标映射数据集输入所述震动碰撞概率识别层，获取第一碰撞概率；
以所述第一碰撞概率输入所述碰撞损伤识别层，以所述碰撞损伤识别层中的壳体材料信息进行损伤风险识别，输出损伤风险指数。
进一步的，间隙震动映射模块14还包括以下执行步骤：
获取所述第一分解数据和所述第二分解数据，其中，所述第一分解数据为在所述第一接合面的预设位移方向对应的震动信号，所述第二分解数据为在所述第二接合面的预设位移方向对应的震动信号；
同步所述第一分解数据和所述第二分解数据，对同步后的第一分解数据和第二分解数据进行震动幅值识别，获取处于同一时序下的震动指标集。
进一步的，间隙震动映射模块14还包括以下执行步骤：
对同步后的第一分解数据和第二分解数据进行波峰标识，得到第一间隔相位和第二间隔相位；
根据所述第一间隔相位和所述第二间隔相位进行相位重叠识别，获取第一共振指标，以所述第一共振指标对每个接合面间隙对应的损伤风险指数进行调节。
综上所述的方法的任意步骤都可作为计算机指令或者程序存储在不设限制的计算机存储器中，并可以被不设限制的计算机处理器调用识别用以实现本申请实施例中的任一项方法，在此不做多余限制。
进一步的，综上所述的第一或第二可能不止代表次序关系，也可能代表某项特指概念，和/或指的是多个元素之间可单独或全部选择。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.矿用防爆电机的运行减震控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取电机的隔爆外壳，并采集隔爆外壳的接合面间隙参数；
根据所述接合面间隙参数，确定第一接合面和第二接合面；
利用应力贴片式震动传感器实时检测所述第一接合面和所述第二接合面的实时震动数据，得到所述第一接合面的第一震动数据和所述第二接合面的第二震动数据；
根据所述第一震动数据和所述第二震动数据进行识别，得到震动指标集，构建间隙-震动指标映射数据集；
利用所述间隙-震动指标映射数据集进行损伤风险识别，确定每个接合面间隙对应的损伤风险指数；
当所述损伤风险指数达到预设损伤风险指数，获取第一负载调节指令，根据所述第一负载调节指令对所述电机的负载进行调节。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一震动数据和所述第二震动数据进行识别，得到震动指标集，方法还包括：
获取所述第一接合面和所述第二接合面的接合方式；
根据所述接合方式分别确定所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向；
根据所述第一接合面的预设位移方向对所述第一震动数据进行分解，得到第一分解数据；
根据所述第二接合面的预设位移方向对所述第二震动数据进行分解，得到第二分解数据；
根据所述第一分解数据和所述第二分解数据进行识别，得到所述震动指标集。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述接合方式为水平接合方式，根据所述水平接合方式生成接合面水平碰撞轨迹；
基于所述接合面水平碰撞轨迹设置所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向，其中，所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向水平相对。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述接合方式为夹角接合方式，根据所述夹角接合方式生成接合面夹角碰撞轨迹；
基于所述接合面夹角碰撞轨迹设置所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向，其中，所述第一接合面的预设位移方向和所述第二接合面的预设位移方向包括接合夹角。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述间隙-震动指标映射数据集进行损伤风险识别，确定每个接合面间隙对应的损伤风险指数，方法包括：
获取隔爆外壳的壳体材料信息；
通过对所述间隙-震动指标映射数据集进行损伤风险识别，包括震动碰撞概率识别层以及碰撞损伤识别层；
将所述间隙-震动指标映射数据集输入所述震动碰撞概率识别层，获取第一碰撞概率；
以所述第一碰撞概率输入所述碰撞损伤识别层，以所述碰撞损伤识别层中的壳体材料信息进行损伤风险识别，输出损伤风险指数。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一分解数据和所述第二分解数据进行识别，得到所述震动指标集，方法还包括：
获取所述第一分解数据和所述第二分解数据，其中，所述第一分解数据为在所述第一接合面的预设位移方向对应的震动信号，所述第二分解数据为在所述第二接合面的预设位移方向对应的震动信号；
同步所述第一分解数据和所述第二分解数据，对同步后的第一分解数据和第二分解数据进行震动幅值识别，获取处于同一时序下的震动指标集。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对同步后的第一分解数据和第二分解数据进行波峰标识，得到第一间隔相位和第二间隔相位；
根据所述第一间隔相位和所述第二间隔相位进行相位重叠识别，获取第一共振指标，以所述第一共振指标对每个接合面间隙对应的损伤风险指数进行调节。
8.矿用防爆电机的运行减震控制系统，其特征在于，用于实施权利要求1-7任意一项所述的矿用防爆电机的运行减震控制方法，所述系统包括：
间隙系数采集模块，所述间隙系数采集模块用于获取电机的隔爆外壳，并采集隔爆外壳的接合面间隙参数；
接合面确定模块，所述接合面确定模块用于根据所述接合面间隙参数，确定第一接合面和第二接合面；
实时震动检测模块，所述实时震动检测模块用于利用应力贴片式震动传感器实时检测所述第一接合面和所述第二接合面的实时震动数据，得到所述第一接合面的第一震动数据和所述第二接合面的第二震动数据；
间隙震动映射模块，所述间隙震动映射模块用于根据所述第一震动数据和所述第二震动数据进行识别，得到震动指标集，构建间隙-震动指标映射数据集；
损伤风险识别模块，所述损伤风险识别模块用于利用所述间隙-震动指标映射数据集进行损伤风险识别，确定每个接合面间隙对应的损伤风险指数；
电机负载调节模块，所述电机负载调节模块用于当所述损伤风险指数达到预设损伤风险指数，获取第一负载调节指令，根据所述第一负载调节指令对所述电机的负载进行调节。
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| CN103528579A (zh) * | 2012-07-03 | 2014-01-22 | 索尼公司 | 传感器装置 |
| CN112556829A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-26 | 山东润一智能科技有限公司 | 一种设备振动采集监测系统和方法 |
| CN114285217A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-05 | 安徽玖邦驱动科技有限公司 | 一种低噪音的减震防爆电机及其控制系统 |
| CN116429229A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-07-14 | 国网辽宁省电力有限公司 | 一种振动监测装置 |
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- 2023-12-20 CN CN202311759682.XA patent/CN117439496B/zh active Active
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