CN117538060A - 导轴承轴瓦间隙状态检测系统、方法、设备及存储介质 - Google Patents

导轴承轴瓦间隙状态检测系统、方法、设备及存储介质 Download PDF

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CN117538060A CN202311691333.9A CN202311691333A CN117538060A CN 117538060 A CN117538060 A CN 117538060A CN 202311691333 A CN202311691333 A CN 202311691333A CN 117538060 A CN117538060 A CN 117538060A
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巩宇
杨梦起
吴昊
贾海军
赵亚康
陈绪滨
贾亚琳
胡德江
杨海霞
吴雨希
彭宇
陆荣池
廖中友
卢宁
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Abstract

本发明公开了一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统、方法、设备及存储介质，该系统包括摆度传感器、振动传感器、数采模块以及软件分析模块；摆度传感器与数采模块通信连接，振动传感器与数采模块通信连接，数采模块与软件分析模块电连接，振动传感器用于采集目标设备的振动基础数据，并将振动基础数据发送至数采模块；数采模块用于对机组三导轴承摆度数据和振动基础数据进行数据转换处理，得到目标转换数据，并将目标转换数据发送至软件分析模块；软件分析模块用于对目标转换数据进行分析，并根据分析结果确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。本发明提供的技术方案可以提高导轴承轴瓦间隙状态检测效率和准确率，节约人力物力。

Description

导轴承轴瓦间隙状态检测系统、方法、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及设备的测试领域，尤其涉及一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统、方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
电站设备和电机设备等已经成为当前电力系统的重要组成部分，同时，电站设备和电机设备等的组成需要大量复杂的机械结构及设备，其中，导轴承就是其中一项主要的机械结构。导轴承主要作用是使机组主轴保持在一定的中心位置运转并承受径向力，确保机组主轴在轴承的间隙范围内稳定运转。机组运行时主轴径向运动力通过油膜、轴瓦、抗重块(螺栓)传递至机架，确保合适的轴瓦间隙对维持油膜刚度、提供对主轴足够约束约束力至关重要。
然而，然而受机组高转速、振动、频繁起停、工况转换、润滑油温、轴承结构和运行磨损影响，经过一段时间运行，导轴承轴瓦间隙会发生变化，机组振摆发生变化，甚至触发振摆报警，影响机组运行问题，严重时还需要调整检修计划进行轴瓦间隙调整，影响机组效益，甚至导致事故危险。
当前对于导轴承轴瓦间隙调整的方法主要依靠人工检测并上报维修，效率低下，且检测准确率低。
发明内容
本发明提供了一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统、方法、装置、电子设备及存储介质，能够提高导轴承轴瓦间隙检测效率，提升检测准确率。
根据本发明的一方面，提供了一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统，包括摆度传感器、振动传感器、数采模块以及软件分析模块；所述摆度传感器与所述数采模块通信连接，所述振动传感器与所述数采模块通信连接，所述数采模块与所述软件分析模块电连接，其中：
所述摆度传感器用于采集目标设备的机组三导轴承摆度数据，并将所述机组三导轴承摆度数据发送至所述数采模块；
所述振动传感器用于采集所述目标设备的振动基础数据，并将所述振动基础数据发送至所述数采模块；
所述数采模块用于对所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据进行数据转换处理，得到目标转换数据，并将所述目标转换数据发送至所述软件分析模块；
所述软件分析模块用于对所述目标转换数据进行分析，并根据分析结果确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
根据本发明的另一方面，提供了一种导轴承轴瓦间隙状态检测方法，应用于导轴承轴瓦间隙状态检测系统的软件分析模块，包括：
采集目标设备的机组三导轴承摆度数据和振动基础数据；
根据所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
根据本发明的另一方面，提供了一种导轴承轴瓦间隙状态检测装置，配置于导轴承轴瓦间隙状态检测系统的软件分析模块，包括：
数据采集模块，用于采集目标设备的机组三导轴承摆度数据和振动基础数据。
数据分析模块，用于根据所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例中所述的导轴承轴瓦间隙状态检测方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括：
所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明实施例中任一所述的导轴承轴瓦间隙状态检测方法。
本发明实施例通过摆度传感器、振动传感器、数采模块以及软件分析模块构成一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统，该系统通过摆度传感器采集目标设备的机组三导轴承摆度数据，并将机组三导轴承摆度数据发送至数采模块；通过振动传感器采集目标设备的振动基础数据，并将振动基础数据发送至数采模块；通过数采模块对机组三导轴承摆度数据和振动基础数据进行数据转换处理，得到目标转换数据，并将目标转换数据发送至软件分析模块；通过软件分析模块对目标转换数据进行分析，并根据分析结果确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态，可以解决当前定期人工检查导轴承轴瓦间隙状态时存在的效率和准确率较低等问题，能够提高导轴承轴瓦间隙状态的检测效率和检测准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的另一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统的结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的导轴承轴瓦间隙状态检测方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种导轴承轴瓦间隙状态检测方法的流程图；
图5为现有技术中振动和摆度高点确定方式的示意图；
图6为本发明实施例四提供的一种导轴承轴瓦间隙状态检测装置的结构示意图；
图7是根据本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统的结构示意图，如图1所示，该导轴承轴瓦间隙状态检测系统包括：摆度传感器110，振动传感器120、数采模块130、以及软件分析模块140。其中，摆度传感器110与数采模块130通信连接，振动传感器120与数采模块130通信连接，数采模块130与软件分析模块140电连接。
摆度传感器110用于采集目标设备的机组三导轴承摆度数据，并将所述机组三导轴承摆度数据发送至数采模块130；
振动传感器120用于采集所述目标设备的振动基础数据，并将所述振动基础数据发送至数采模块130；
数采模块130用于对所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据进行数据转换处理，得到目标转换数据，并将所述目标转换数据发送至软件分析模块140；
软件分析模块140用于对所述目标转换数据进行分析，并根据分析结果确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
其中，摆度传感器110与数采模块130通信连接，振动传感器120与数采模块130通信连接，通信连接方式可以包括但不限于有线通信方式和无线通信方式，目标设备可以包括但不限于抽水蓄能电站、常规水电站以及电机等。数采模块130也可称为A/D转换器(Analog to Digital Converter，模数转换器)，可以将电信号(或称为模拟信号)转换成数字信号，目标转换数据则可以是数采模块130进行模数转换得到的数字信号形式的数据。目标设备的机组三导轴承摆度数据可以是反应机组三导轴承的摆动情况的数据，如摆动频率和摆动高度等。振动基础数据可以是反应目标设备的振动情况的数据，如振动频率和振动幅度等。导轴承轴瓦间隙状态可以是软件分析模块140根据目标转换数据实时计算确定的目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
本发明实施例中导轴承轴瓦间隙状态检测系统的工作原理是，通过摆度传感器110采集目标设备的电信号形式的机组三导轴承摆度数据；通过振动传感器120采集目标设备的电信号形式的振动基础数据。摆度传感器110及振动传感器120采集的电信号发送至数采模块130。数采模块130对接受到的各种电信号形式的机组三导轴承摆度数据及振动基础数据进行信号转换处理，得到数字信号形式的机组三导轴承摆度数据及数字信号形式的振动基础数据等目标转换数据，并将目标转换数据发送至软件分析模块140。软件分析模块140可以对接收的数字信号形式的目标转换数据进行分析，如分析不同状态下目标设备的摆度幅值的变化趋势等，进而根据分析结果确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
本发明实施例中，软件分析模块140根据目标设备的目标转换数据确定的导轴承轴瓦间隙状态可以包括但不限于正常状态，异常状态及待调整状态等。
本发明实施例通过摆度传感器、振动传感器、数采模块以及软件分析模块构成一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统，该系统通过摆度传感器采集目标设备的机组三导轴承摆度数据，并将机组三导轴承摆度数据发送至数采模块；通过振动传感器采集目标设备的振动基础数据，并将振动基础数据发送至数采模块；通过数采模块对机组三导轴承摆度数据和振动基础数据进行数据转换处理，得到目标转换数据，并将目标转换数据发送至软件分析模块；通过软件分析模块对目标转换数据进行分析，并根据分析结果确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态，可以解决当前定期人工检查导轴承轴瓦间隙状态时存在的效率和准确率较低等问题，能够提高导轴承轴瓦间隙状态的检测效率和检测准确度。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的另一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统的结构示意图，在本发明的一个可选实施例中，如图2所示，导轴承轴瓦间隙状态检测系统还可以包括第一信号调理模块150、第二信号调理模块180、信号放大器160以及信号滤波模块170，第一信号调理模块150与摆度传感器110电连接，第一信号调理模块150与振动传感器电连接，且第一信号调理模块150与信号放大器160电连接，信号放大器160与信号滤波模块170电连接，信号滤波模块170还与第二信号调理模块180电连接，第二信号调理模块180与数采模块130电连接，其中：第一信号调理模块150用于接收机组三导轴承摆度数据和振动基础数据，并对机组三导轴承摆度数据和振动基础数据进行信号隔离保护处理；信号放大器160用于对第一信号调理模块150输出的数据进行信号放大处理；信号滤波模块170用于对信号放大器160输出的数据进行滤波处理；第二信号调理模块180用于对信号滤波模块170输出的数据进行信号隔离保护处理；数采模块130用于对电信号形式的机组三导轴承摆度数据和振动基础数据进行数据转换处理，得到数字信号形式的机组三导轴承摆度数据和振动基础数据目标转换数据。
可选的，第一信号调理模块150和第二信号调理模块180可以根据实际需求配置，即导轴承轴瓦间隙状态检测系统可以配置一个信号调理模块，该信号调理模块与摆度传感器110电连接，或者与数采模块130电连接，或者可以配置两个信号调理模块，第一信号调理模块150与摆度传感器110电连接，第二与信号调理模块数采模块130电连接。可以理解的是，当在导轴承轴瓦间隙状态检测系统配置两个信号调理模块时，其中一个信号调理模块出现故障不影响整个系统对信号的隔离保护作用，系统稳定性和可靠性更强。
在本发明的一个可选实施例中，软件分析模块140还可以用于：在根据所述目标转换数据确定所述目标设备处于不稳定运行状态且不存在质量不平衡问题的情况下，根据所述目标转换数据确定所述目标设备在目标运行条件状态的摆度数据；根据所述目标设备在目标运行条件状态的摆度数据的变化情况确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
其中，不稳定运行状态可以为目标设备无法长期稳定运行的状态。质量不平衡问题通常由目标设备的转子质量大小、质心偏移距离的长短和转速的高低等因素引起。目标运行条件状态可以根据不同测试需求确定，例如可以包括但不限于目标设备的带负荷稳定运行状态、同一负荷下的稳定运行状态以及同一工况历史稳定运行状态等。
在本发明实施例中，软件分析模块140获取到包括机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据组成的目标转换数据后，可以根据目标转换数据进行分析计算，判断目标设备是否处于不稳定运行状态。由于目标设备的不稳定运行状态可能是由于质量不平衡问题和/或导轴承轴瓦间隙问题导致的，因此在确定目标设备处于不稳定运行状态时，需要进一步判断目标设备是否存在质量不平衡问题。如果确定目标设备处于不稳定运行状态且不存在质量不平衡问题，则可以确定目标设备的不稳定运行状态可能是由于导轴承轴瓦间隙问题导致的，此时可以确定目标设备在不同运行状态下的摆度数据的变化情况，进而根据目标设备在不同运行状态下的摆度数据的变化情况判断目标设备的导轴承轴瓦间隙是否正常。
可选的，在本发明的一个可选实施例中，所述目标转换数据可以包括摆度数据通频值和振动数据有效值，软件分析模块140具体用于：周期性确定所述摆度数据通频值和/或所述振动数据有效值的数据波动范围；在确定所述摆度数据通频值和/或所述振动数据有效值的数据波动范围超出预设数据波动阈值范围内的情况下，确定所述目标设备处于不稳定运行状态。
其中，摆度数据通频值用于表征目标设备轴承对主轴约束情况；振动数据有效值能够反应轴承支座受力情况。预设数据波动阈值范围可以为预设的数据波动范围，用于限定摆度数据通频值和/或振动数据有效值在稳定运行状态下的波动情况。
可以理解的是，若摆度数据通频值和/或振动数据有效值在预设数据波动阈值范围之内，即摆度数据通频值的数据波动范围未超出对应的预设数据波动阈值范围，和/或，振动数据有效值的数据波动范围未超出对应的预设数据波动阈值范围，则表示目标设备当前处于长期稳定运行的状态。相应的，若摆度数据通频值和/或振动数据有效值在预设数据波动阈值范围之外，即摆度数据通频值的数据波动范围超出对应的预设数据波动阈值范围，和/或，振动数据有效值的数据波动范围超出对应的预设数据波动阈值范围，则表示目标设备当前不处于长期稳定运行的状态。
可选的，软件分析模块140具体用于：在根据所述目标转换数据确定所述目标设备的振动超重相位和摆度超重相位一致的情况下，根据所述目标转换数据确定所述目标设备的振动一倍转频幅值；在确定所述振动一倍转频幅值小于预设振动幅值阈值的情况下，确定所述目标设备不存在质量不平衡问题。
其中，预设振动幅值阈值的数值可以根据实际需求设定，如20um等，本发明实施例并不对预设振动幅值阈值的具体取值进行限定。
具体的，若振动超重相位和摆度超重相位的差值小于30度，则可以确定振动超重相位和摆度超重相位一致。在确定振动超重相位和摆度超重相位一致的情况下，继续判断振动一倍转频幅值的情况，从而以振动一倍转频幅值为依据判断目标设备是否存在质量不平衡问题。示例性的，将预设振动幅值阈值设置为20um。若振动一倍转频幅值大于20um，则目标设备存在质量不平衡问题，若振动一倍转频幅值小于20um，则目标设备不存在质量不平衡问题。
可选的，在本发明的一个可选实施例中，所述目标转换数据可以包括摆度一倍转频相位和振动一倍转频相位，所述系统还可以包括键相传感器190，所述键相传感器与所述第一信号调理模块电连接，其中：所述键相传感器用于配合所述摆度传感器采集所述摆度一倍转频相位，并配合所述振动传感器采集所述振动一倍转频相位；
软件分析模块140具体用于：确定所述摆度传感器与所述键相传感器之间的第一位置角度差，以及所述振动传感器与所述键相传感器之间的第二位置角度差；根据所述摆度一倍转频相位和所述第一位置角度差计算摆度高点相位；根据所述振动一倍转频相位和所述第二位置角度差计算振动高点相位；在确定所述摆度高点相位和所述振动高点相位相同的情况下，确定所述目标设备的振动超重相位和摆度超重相位一致。
其中，第一位置角度差可以是摆度传感器与键相传感器之间的位置角度差。第二位置角度差可以是振动传感器与键相传感器之间的位置角度差。
可选的，判断目标设备的振动超重相位和摆度超重相位是否一致时，可以配合键相传感器来共同计算判断目标设备的振动超重相位和摆度超重相位是否一致。示例性的，图5为现有技术中振动和摆度高点确定方式的示意图，如图5所示，以振动传感器为例说明，假设振动一倍转频相位为φrms，振动传感器与键相传感器之间的第二位置角度差为θrms，则可以计算振动高点相位为：TOPrms＝θrms+φrms。同理，假设摆度一倍转频相位为φpk，摆度传感器与键相传感器之间的第一位置角度差θpk(图中未示出)，则可以计算摆度高点相位为：TOPpk＝θpk+φpk。相应的，如果确定计算得到的摆度高点相位和振动高点相位相同，则可以确定目标设备的振动超重相位和摆度超重相位一致。
可选的，在本发明的一个可选实施例中，软件分析模块140具体用于：在确定所述目标设备达到带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据持续减小且减小差值大于第一设定阈值的情况下，或，在确定所述目标设备达到带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据大于额定转速空转时摆度幅值的第二设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态；在确定同一负荷下稳定运行状态时的摆度幅值数据持续增大或减小的情况下，按照设定采用间隔对所述摆度幅值数据进行采样；在确定采样结果与所述目标设备初步进入带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据的差值大于第三设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态；在确定同一工况历史稳定运行状态时的摆度幅值数据与上一次目标设备检修后摆度幅值数据的差值大于第四设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态。
可选的，上述各运行状态所涉及的摆度幅值数据可以为摆度数据通频值。
示例性的，第一设定阈值可以为5％，第二设定阈值可以为60％，第三设定阈值可以为25％，第四设定阈值可以为25％，间隔采样时间可以为10分钟。上述阈值和间隔采样时间可以根据实际情况配置和调整，本发明实施例并不对上述阈值和间隔采样时间的具体数值进行限定。
可选的，当目标设备满足以下任一条件，表明目标设备的导轴承轴瓦间隙可能存在问题，即可对其机开展导轴承轴瓦间隙检查和调整工作。
具体的，可以将目标设备从开机到带负荷稳定运行时的状态作为其中一种目标运行条件状态。相应的，对目标设备分析从开机到带负荷稳定运行时趋势变化情况，若负荷稳定后，摆度数据通频值仍持续不断减小，且变化差值的波动范围大于5％，或者带负荷稳定运行时摆度数据通频值大于额定转速空转时摆度幅值的60％，则可以确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态；
具体的，可以将目标设备工作状态中在同一负荷下稳定运行时的状态作为一种目标运行条件状态。相应的，对目标设备分析在同一负荷下稳定运行时摆度数据通频值持续增大或减小的情况下，按照设定每10分钟对摆度数据通频值进行采样，在确定采样结果与目标设备初步进入带负荷稳定运行状态时的摆度数据通频值的差值的绝对值大于25％的情况下，则可以确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态。
具体的，可以将同一工况历史下稳定运行的状态作为一种目标运行条件状态。相应的，在目标设备上一次检修后摆度数据通频值与同一工况历史稳定运行状态时的摆度数据通频值的差值的绝对值大于25％的情况下，可以确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态。
本发明实施例通过摆度传感器、振动传感器、数采模块以及软件分析模块构成一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统，该系统通过摆度传感器采集目标设备的机组三导轴承摆度数据，并将机组三导轴承摆度数据发送至数采模块；通过振动传感器采集目标设备的振动基础数据，并将振动基础数据发送至数采模块；通过数采模块对机组三导轴承摆度数据和振动基础数据进行数据转换处理，得到目标转换数据，并将目标转换数据发送至软件分析模块；通过软件分析模块对目标转换数据进行分析，并根据分析结果确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态，可以解决当前定期人工检查导轴承轴瓦间隙状态时存在的效率和准确率较低等问题，能够提高导轴承轴瓦间隙状态的检测效率和检测准确度。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的导轴承轴瓦间隙状态检测方法的流程图，该方法可以适用于自动化检测导轴承轴瓦间隙状态的情况，可由导轴承轴瓦间隙状态检测装置执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并一般可集成在软件分析模块中，软件分析模块可以集成在电子设备中，该电子设备可以是终端设备，也可以是服务器设备，与用于采集数据的传感器和其他处理模块配合使用，可适用于抽水蓄能电站、常规水电站、电机等设备的导轴承轴瓦间隙状态的检测，如图3所示，该方法包括：
步骤310、采集目标设备的机组三导轴承摆度数据和振动基础数据。
具体的，可以通过本发明实施例中任一的导轴承轴瓦间隙状态检测系统的软件分析模块接收并分析摆度传感器采集的目标设备的机组三导轴承摆度数据；并可以通过振动传感器采集所述目标设备的振动基础数据。
步骤320、根据所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
可选的，轴承轴瓦间隙状态检测系统可以通过摆度传感器采集的目标设备的机组三导轴承摆度数据；通过振动传感器采集所述目标设备的振动基础数据，轴承轴瓦间隙状态检测系统通过对各传感器采集的信号进行放大，滤波，数模转换等操作，发送至软件分析模块。软件分析模块对接收的数据进行计算，可以输出当前轴承轴瓦间隙状态情况。
可选的，根据所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态，可以包括：
在根据目标转换数据确定所述目标设备处于不稳定运行状态且不存在质量不平衡问题的情况下，根据所述目标转换数据确定所述目标设备在目标运行条件状态的摆度数据；其中，目标转换数据为轴承轴瓦间隙状态检测系统中的数采模块对电信号形式的机组三导轴承摆度数据和振动基础数据进行数据转换处理得到的数字信号形式的数据。
根据所述目标设备在目标运行条件状态的摆度数据的变化情况确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
可选的，周期性确定所述摆度数据通频值和/或所述振动数据有效值的数据波动范围；确定所述目标设备处于不稳定运行状态可以包括：
在确定所述摆度数据通频值和/或所述振动数据有效值的数据波动范围超出预设数据波动阈值范围内的情况下，确定所述目标设备处于不稳定运行状态。
可选的，确定所述目标设备不存在质量不平衡问题，可以包括：在根据所述目标转换数据确定所述目标设备的振动超重相位和摆度超重相位一致的情况下，根据所述目标转换数据确定所述目标设备的振动一倍转频幅值；在确定所述振动一倍转频幅值小于预设振动幅值阈值的情况下，确定所述目标设备不存在质量不平衡问题。
可选的，所述目标转换数据包括摆度一倍转频相位和振动一倍转频相位；所述系统还包括键相传感器，所述键相传感器与所述第一信号调理模块电连接，其中：所述键相传感器用于配合所述摆度传感器采集所述摆度一倍转频相位，并配合所述振动传感器采集所述振动一倍转频相位；确定所述目标设备的振动超重相位和摆度超重相位一致，可以包括：确定所述摆度传感器与所述键相传感器之间的第一位置角度差，以及所述振动传感器与所述键相传感器之间的第二位置角度差；根据所述摆度一倍转频相位和所述第一位置角度差计算摆度高点相位；根据所述振动一倍转频相位和所述第二位置角度差计算振动高点相位；在确定所述摆度高点相位和所述振动高点相位相同的情况下，确定所述目标设备的振动超重相位和摆度超重相位一致。
可选的，根据所述目标设备在目标运行条件状态的摆度数据的变化情况确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态，可以包括：在确定所述目标设备达到带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据持续减小且减小差值大于第一设定阈值的情况下，或，在确定所述目标设备达到带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据大于额定转速空转时摆度幅值的第二设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态；在确定同一负荷下稳定运行状态时的摆度幅值数据持续增大或减小的情况下，按照设定采用间隔对所述摆度幅值数据进行采样；在确定采样结果与所述目标设备初步进入带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据的差值大于第三设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态；在确定同一工况历史稳定运行状态时的摆度幅值数据与上一次目标设备检修后摆度幅值数据的差值大于第四设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态。
本发明实施例的方法通过导轴承轴瓦间隙状态检测系统的软件分析模块采集目标设备的机组三导轴承摆度数据和振动基础数据，进而可以根据三导轴承摆度数据和振动基础数据确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态，可以解决当前需要定期人工检查导轴承轴瓦间隙状态耗时耗力的问题，提高了导轴承轴瓦间隙状态的检修效率，提高了导轴承轴瓦间隙状态的检修准确度。
图4为本发明实施例提供的一种导轴承轴瓦间隙状态检测方法的流程图，该方法可以应用于检测抽水蓄能电站、常规水电站以及电机等设备的导轴承轴瓦间隙状态的情况，具体可以应用于抽水蓄能电站导轴承轴瓦间隙状态的评估，在一个具体的例子中，将以抽水蓄能电站导轴承轴瓦作为目标设备具体说明，如图4所示，对于导轴承轴瓦间隙状态检测的流程包括：
步骤401、采集目标设备的机组三导轴承摆度数据及振动基础数据。
示例性的，机组三导轴承摆度数据可以包括摆度数据通频值、摆度一倍转频幅值以及摆度一倍转频相位等，振动基础数据可以包括振动数据有效值、振动一倍转频幅值以及振动一倍转频相位等。
步骤402、根据机组三导轴承摆度数据及振动基础数据判断目标设备是否可以处于稳定运行状态。若是执行步骤403，否则执行步骤404。
具体的，可以周期性确定所述摆度数据通频值和/或所述振动数据有效值的数据波动范围；在确定所述摆度数据通频值和/或所述振动数据有效值的数据波动范围超出预设数据波动阈值范围内的情况下，确定所述目标设备处于不稳定运行状态。
步骤403、结束。
步骤404、根据所述目标设备的振动超重相位和摆度超重相位判断目标设备是否质量不平衡。
具体的，在根据所述目标转换数据确定所述目标设备的振动超重相位和摆度超重相位一致的情况下，根据所述目标转换数据确定所述目标设备的振动一倍转频幅值；在确定所述振动一倍转频幅值小于预设振动幅值阈值的情况下，确定所述目标设备不存在质量不平衡问题。
振动超重相位和摆度超重相位一致可以是，振动超重相位和摆度超重相位的差小于30度。进一步的，当振动超重相位和摆度超重相位一致时，需要检测振动一倍转频相位，若振动一倍转频幅值大于20um，则目标设备存在质量不平衡问题，否则目标设备的转动部件质量不平衡问题并不显著。若振动超重相位和摆度超重相位的差大于30度，则振动超重相位和摆度超重相位不一致，目标设备的转动部件质量不平衡特征并不显著。
具体的，若质量不平衡，则执行步骤405；否则执行步骤406。
步骤405，开展动平衡测试，以解决质量不平衡问题。
步骤406，对采集的数据进行数据分析。
步骤407，确定从开机到待负荷稳定运行时的趋势变化情况。
步骤408，长时间稳定运行状态下的趋势变化情况。
步骤409，对比历史同一工况下的稳定运行的幅值变化情况。
具体的，可以将目标设备从开机到带负荷稳定运行时的状态作为其中一种目标运行条件状态。相应的，对目标设备分析从开机到带负荷稳定运行时趋势变化情况，若负荷稳定后，摆度数据通频值仍持续不断减小，且变化差值的波动范围大于5％，或者带负荷稳定运行时摆度数据通频值大于额定转速空转时摆度幅值的60％，则可以确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态；
具体的，可以将目标设备工作状态中在同一负荷下稳定运行时的状态作为一种目标运行条件状态。相应的，对目标设备分析在同一负荷下稳定运行时摆度数据通频值持续增大或减小的情况下，按照设定每10分钟对摆度数据通频值进行采样，在确定采样结果与所述目标设备初步进入带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据的差值的绝对值大于25％的情况下，则可以确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态。
具体的，可以将同一工况历史下稳定运行的状态作为一种目标运行条件状态。相应的，在目标设备上一次检修后摆度数据通频值与同一工况历史稳定运行状态时的摆度数据通频值的差值的绝对值大于25％的情况下，可以确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态。
本发明实施例可以通过采集目标设备的机组三导轴承摆度数据及振动基础数据，进而判断目标设备是否处于不稳定运行状态或质量不平衡状态，当不处于不稳定运行状态或质量不平衡状态时，可以通过采集的数据进行数据分析，确定当前的导轴承轴瓦间隙状态，本发明实施例可以解决当前定期人工检查导轴承轴瓦间隙状态时存在的效率和准确率较低等问题，提高了导轴承轴瓦间隙状态的检测效率和准确率，通过检测结果可以及时发现导轴承潜在故障，便于提前谋划导轴承的检修策略，确保目标设备的安全生产。
实施例四
图6为本发明实施例四提供的一种导轴承轴瓦间隙状态检测装置的结构示意图，如图6所示，该装置包括，数据采集模块610及数据分析模块620。
其中，数据采集模块610，用于采集目标设备的机组三导轴承摆度数据和振动基础数据。
数据分析模块620，用于根据所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
本发明实施例的方法通过导轴承轴瓦间隙状态检测系统的软件分析模块采集目标设备的机组三导轴承摆度数据和振动基础数据，进而可以根据三导轴承摆度数据和振动基础数据确定目标设备的导轴承轴瓦间隙状态，可以解决当前需要定期人工检查导轴承轴瓦间隙状态耗时耗力的问题，提高了导轴承轴瓦间隙状态的检修效率，提高了导轴承轴瓦间隙状态的检修准确度。
可选的，数据分析模块620包括摆度数据确定单元及导轴承轴瓦间隙状态确定单元，其中：
摆度数据确定单元用于：在根据所述目标转换数据确定所述目标设备处于不稳定运行状态且不存在质量不平衡问题的情况下，根据所述目标转换数据确定所述目标设备在目标运行条件状态的摆度数据；
导轴承轴瓦间隙状态确定单元用于：根据所述目标设备在目标运行条件状态的摆度数据的变化情况确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
可选的，所述目标转换数据包括摆度数据通频值和振动数据有效值，摆度数据确定单元具体用于：周期性确定所述摆度数据通频值和/或所述振动数据有效值的数据波动范围；在确定所述摆度数据通频值和/或所述振动数据有效值的数据波动范围超出预设数据波动阈值范围内的情况下，确定所述目标设备处于不稳定运行状态。
可选的，摆度数据确定单元具体用于：在根据所述目标转换数据确定所述目标设备的振动超重相位和摆度超重相位一致的情况下，根据所述目标转换数据确定所述目标设备的振动一倍转频幅值；在确定所述振动一倍转频幅值小于预设振动幅值阈值的情况下，确定所述目标设备不存在质量不平衡问题。
可选的，所述目标转换数据包括摆度一倍转频相位和振动一倍转频相位；摆度数据确定单元具体用于：确定所述摆度传感器与所述键相传感器之间的第一位置角度差，以及所述振动传感器与所述键相传感器之间的第二位置角度差；根据所述摆度一倍转频相位和所述第一位置角度差计算摆度高点相位；根据所述振动一倍转频相位和所述第二位置角度差计算振动高点相位；在确定所述摆度高点相位和所述振动高点相位相同的情况下，确定所述目标设备的振动超重相位和摆度超重相位一致。
可选的，导轴承轴瓦间隙状态确定单元具体用于：在确定所述目标设备达到带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据持续减小且减小差值大于第一设定阈值的情况下，或，在确定所述目标设备达到带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据大于额定转速空转时摆度幅值的第二设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态；在确定同一负荷下稳定运行状态时的摆度幅值数据持续增大或减小的情况下，按照设定采用间隔对所述摆度幅值数据进行采样；在确定采样结果与所述目标设备初步进入带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据的差值大于第三设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态；在确定同一工况历史稳定运行状态时的摆度幅值数据与上一次目标设备检修后摆度幅值数据的差值大于第四设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态。
上述导轴承轴瓦间隙状态检测装置可执行本发明任意实施例所提供的导轴承轴瓦间隙状态检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的导轴承轴瓦间隙状态检测方法。
由于上述所介绍的导轴承轴瓦间隙状态检测装置为可以执行本发明实施例中的导轴承轴瓦间隙状态检测方法的装置，故而基于本发明实施例中所介绍的导轴承轴瓦间隙状态检测方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的导轴承轴瓦间隙状态检测的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该导轴承轴瓦间隙状态检测装置如何实现本发明实施例中的导轴承轴瓦间隙状态检测方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中导轴承轴瓦间隙状态检测方法所采用的装置，都属于本申请所欲保护的范围。
实施例五
图7示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图7所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如导轴承轴瓦间隙状态检测方法。
在一些实施例中，导轴承轴瓦间隙状态检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的导轴承轴瓦间隙状态检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行导轴承轴瓦间隙状态检测方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导轴承轴瓦间隙状态检测系统，其特征在于，包括摆度传感器、振动传感器、数采模块以及软件分析模块；所述摆度传感器与所述数采模块通信连接，所述振动传感器与所述数采模块通信连接，所述数采模块与所述软件分析模块电连接，其中：
所述摆度传感器用于采集目标设备的机组三导轴承摆度数据，并将所述机组三导轴承摆度数据发送至所述数采模块；
所述振动传感器用于采集所述目标设备的振动基础数据，并将所述振动基础数据发送至所述数采模块；
所述数采模块用于对所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据进行数据转换处理，得到目标转换数据，并将所述目标转换数据发送至所述软件分析模块；
所述软件分析模块用于对所述目标转换数据进行分析，并根据分析结果确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第一信号调理模块、第二信号调理模块、信号放大器以及信号滤波模块，所述第一信号调理模块与所述摆度传感器电连接，所述第一信号调理模块与所述振动传感器电连接，且所述第一信号调理模块与所述信号放大器电连接，所述信号放大器与所述信号滤波模块电连接，所述信号滤波模块还与所述第二信号调理模块电连接，所述第二信号调理模块与所述数采模块电连接，其中：
所述第一信号调理模块用于接收所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据，并对所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据进行信号隔离保护处理；
所述信号放大器用于对所述第一信号调理模块输出的数据进行信号放大处理；
所述信号滤波模块用于对所述信号放大器输出的数据进行滤波处理；
所述第二信号调理模块用于对所述信号滤波模块输出的数据进行信号隔离保护处理；
所述数采模块用于对电信号形式的所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据进行数据转换处理，得到数字信号形式的目标转换数据。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述软件分析模块具体用于：
在根据所述目标转换数据确定所述目标设备处于不稳定运行状态且不存在质量不平衡问题的情况下，根据所述目标转换数据确定所述目标设备在目标运行条件状态的摆度数据；
根据所述目标设备在目标运行条件状态的摆度数据的变化情况确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
4.根据权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，所述目标转换数据包括摆度数据通频值和振动数据有效值，所述软件分析模块具体用于：
周期性确定所述摆度数据通频值和/或所述振动数据有效值的数据波动范围；
在确定所述摆度数据通频值和/或所述振动数据有效值的数据波动范围超出预设数据波动阈值范围内的情况下，确定所述目标设备处于不稳定运行状态。
5.根据权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，所述软件分析模块具体用于：
在根据所述目标转换数据确定所述目标设备的振动超重相位和摆度超重相位一致的情况下，根据所述目标转换数据确定所述目标设备的振动一倍转频幅值；
在确定所述振动一倍转频幅值小于预设振动幅值阈值的情况下，确定所述目标设备不存在质量不平衡问题。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述目标转换数据包括摆度一倍转频相位和振动一倍转频相位；所述系统还包括键相传感器，所述键相传感器与所述第一信号调理模块电连接，其中：
所述键相传感器用于配合所述摆度传感器采集所述摆度一倍转频相位，并配合所述振动传感器采集所述振动一倍转频相位；
所述软件分析模块具体用于：
确定所述摆度传感器与所述键相传感器之间的第一位置角度差，以及所述振动传感器与所述键相传感器之间的第二位置角度差；
根据所述摆度一倍转频相位和所述第一位置角度差计算摆度高点相位；
根据所述振动一倍转频相位和所述第二位置角度差计算振动高点相位；
在确定所述摆度高点相位和所述振动高点相位相同的情况下，确定所述目标设备的振动超重相位和摆度超重相位一致。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述软件分析模块具体用于：
在确定所述目标设备达到带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据持续减小且减小差值大于第一设定阈值的情况下，或，在确定所述目标设备达到带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据大于额定转速空转时摆度幅值的第二设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态；
在确定同一负荷下稳定运行状态时的摆度幅值数据持续增大或减小的情况下，按照设定采用间隔对所述摆度幅值数据进行采样；
在确定采样结果与所述目标设备初步进入带负荷稳定运行状态时的摆度幅值数据的差值大于第三设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态；
在确定同一工况历史稳定运行状态时的摆度幅值数据与上一次目标设备检修后摆度幅值数据的差值大于第四设定阈值的情况下，确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态为待调整状态。
8.一种导轴承轴瓦间隙状态检测方法，其特征在于，应用于导轴承轴瓦间隙状态检测系统的软件分析模块，包括：
采集目标设备的机组三导轴承摆度数据和振动基础数据；
根据所述机组三导轴承摆度数据和所述振动基础数据确定所述目标设备的导轴承轴瓦间隙状态。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求8所述的导轴承轴瓦间隙状态检测方法。
10.一种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指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求8所述的导轴承轴瓦间隙状态检测方法。
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