本發(fā)明涉及風(fēng)機葉片故障監(jiān)測預(yù)警，特別是涉及一種風(fēng)機葉片故障監(jiān)測預(yù)警方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)生產(chǎn)中，風(fēng)機是常見的關(guān)鍵設(shè)備之一，用于通風(fēng)、降溫、輸送等工藝。風(fēng)機葉片作為風(fēng)機的核心部件，承擔(dān)著轉(zhuǎn)動和風(fēng)力傳遞的重要功能。然而，由于長時間運行和惡劣環(huán)境等因素，風(fēng)機葉片容易受到磨損、疲勞、裂紋等問題的影響，導(dǎo)致故障和停機，進(jìn)而影響生產(chǎn)效率和安全。

2、但是，傳統(tǒng)故障監(jiān)測預(yù)警方法通常依賴于人工巡檢和經(jīng)驗判斷，存在主觀性較強的問題，容易受到人為因素的影響，導(dǎo)致故障診斷的不準(zhǔn)確性，而且傳統(tǒng)方法通常采用定期維護(hù)和檢查的方式，無法實現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)測和預(yù)警，可能導(dǎo)致故障發(fā)生后才能發(fā)現(xiàn)，影響生產(chǎn)效率，同時傳統(tǒng)方法通常只能檢測到表面的故障跡象，無法對設(shè)備內(nèi)部的隱性問題進(jìn)行全面評估，容易造成漏檢和誤判，傳統(tǒng)方法還只能進(jìn)行事后診斷和處理，缺乏對故障的提前預(yù)測能力，難以避免突發(fā)故障對生產(chǎn)帶來的影響，并且傳統(tǒng)方法缺乏自動化的特點，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動分析和處理，限制了故障監(jiān)測預(yù)警的效率和準(zhǔn)確性。

3、為了及時發(fā)現(xiàn)風(fēng)機葉片的潛在故障，保障設(shè)備的安全運行，風(fēng)機葉片故障監(jiān)測預(yù)警方法應(yīng)運而生，其通過實時監(jiān)測風(fēng)機葉片的運行數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)分析和計算，能夠準(zhǔn)確評估風(fēng)機葉片的健康狀態(tài)，識別潛在故障跡象，并提前發(fā)出故障預(yù)警，以便運維人員及時采取維護(hù)措施，避免設(shè)備故障對生產(chǎn)造成損失。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種風(fēng)機葉片故障監(jiān)測預(yù)警方法及系統(tǒng)，包括：

2、獲取風(fēng)機葉片的運行監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對運行監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果確定運行監(jiān)測數(shù)據(jù)中的候選異常參數(shù)；

3、將各候選異常參數(shù)的數(shù)據(jù)與對應(yīng)各正常參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，并根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果確定各候選異常參數(shù)中的關(guān)鍵異常參數(shù)；

4、對各關(guān)鍵異常參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)特征分析，并根據(jù)數(shù)據(jù)特征分析結(jié)果確定各關(guān)鍵異常參數(shù)中數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)特征；

5、基于各關(guān)鍵異常參數(shù)的數(shù)據(jù)中對應(yīng)的數(shù)據(jù)特征對風(fēng)機葉片的故障程度進(jìn)行評估和計算，得到風(fēng)機葉片的故障程度評估值；

6、根據(jù)故障程度評估值確定風(fēng)機葉片的故障等級，并基于故障等級設(shè)定對應(yīng)的故障預(yù)警提示。

7、進(jìn)一步的，所述獲取風(fēng)機葉片的運行監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對運行監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果確定運行監(jiān)測數(shù)據(jù)中的候選異常參數(shù)，包括：

8、獲取風(fēng)機葉片的運行監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將運行監(jiān)測數(shù)據(jù)按照參數(shù)類型劃分為若干個運行參數(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)組；

9、根據(jù)參數(shù)類型將各運行參數(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)組分別輸入至對應(yīng)的預(yù)設(shè)篩選模型中，得到各篩選模型輸出的各運行參數(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)組中的異常監(jiān)測數(shù)據(jù)；

10、確定各運行參數(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)組中異常監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)數(shù)量，將數(shù)據(jù)數(shù)量大于預(yù)設(shè)數(shù)量閾值的運行參數(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)組對應(yīng)的參數(shù)類型確定為運行監(jiān)測數(shù)據(jù)中的候選異常參數(shù)。

11、進(jìn)一步的，所述將各候選異常參數(shù)的數(shù)據(jù)與對應(yīng)各正常參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，并根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果確定各候選異常參數(shù)中的關(guān)鍵異常參數(shù)，包括：

12、確定各候選異常參數(shù)對應(yīng)的正常參數(shù)，并獲取各正常參數(shù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)；

13、計算各候選異常參數(shù)的數(shù)據(jù)與對應(yīng)各正常參數(shù)的數(shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)，并將相關(guān)系數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值的候選異常參數(shù)確定為各候選異常參數(shù)中的關(guān)鍵異常參數(shù)。

14、進(jìn)一步的，所述對各關(guān)鍵異常參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)特征分析，并根據(jù)數(shù)據(jù)特征分析結(jié)果確定各關(guān)鍵異常參數(shù)中數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)特征，包括：

15、獲取各關(guān)鍵異常參數(shù)的對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并基于各關(guān)鍵異常參數(shù)的對應(yīng)的數(shù)據(jù)分別構(gòu)建各關(guān)鍵異常參數(shù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)變化曲線；

16、根據(jù)預(yù)設(shè)滑動窗口將數(shù)據(jù)變化曲線劃分為若干個變化曲線段，并確定各變化曲線段中的平均值和方差值；

17、將各變化曲線段中的平均值和方差值確定為各關(guān)鍵異常參數(shù)中數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)特征。

18、進(jìn)一步的，所述基于各關(guān)鍵異常參數(shù)的數(shù)據(jù)中對應(yīng)的數(shù)據(jù)特征對風(fēng)機葉片的故障程度進(jìn)行評估和計算，得到風(fēng)機葉片的故障程度評估值，包括：

19、獲取各關(guān)鍵異常參數(shù)的數(shù)據(jù)中每個變化曲線段的平均值和方差值，并確定各關(guān)鍵異常參數(shù)對應(yīng)正常參數(shù)中數(shù)據(jù)的正常平均值和正常方差值；

20、計算每個變化曲線段中平均值與正常平均值的差值，得到第一差值，以及計算每個變化曲線段中方差值與正常方差值的差值，得到第二差值；

21、將得到的第一差值和第二差值進(jìn)行相加計算，得到第三差值，并對第三差值進(jìn)行評估取值，得到每個變化曲線段的數(shù)據(jù)偏離程度值；

22、確定每個變化曲線段中異常監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)量以及對應(yīng)數(shù)據(jù)變化曲線中異常監(jiān)測數(shù)據(jù)的總數(shù)量，并將每個變化曲線段中異常監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)量與對應(yīng)數(shù)據(jù)變化曲線中異常監(jiān)測數(shù)據(jù)的總數(shù)量進(jìn)行作比計算，得到每個變化曲線段的異常系數(shù)；

23、根據(jù)每個變化曲線段對應(yīng)的數(shù)據(jù)偏離程度值與異常系數(shù)進(jìn)行計算，得到各關(guān)鍵異常參數(shù)對應(yīng)的異常評估值，關(guān)鍵異常參數(shù)的異常評估值的計算公式為：

24、，

25、其中，l為關(guān)鍵異常參數(shù)的異常評估值，ai為第i個變化曲線段的異常系數(shù)，si為第i個變化曲線段的數(shù)據(jù)偏離程度值，n為變化曲線段的數(shù)量；

26、確定各關(guān)鍵異常參數(shù)對應(yīng)的預(yù)設(shè)權(quán)重，并根據(jù)各關(guān)鍵異常參數(shù)對應(yīng)的異常評估值和預(yù)設(shè)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)相加計算，得到風(fēng)機葉片的故障程度評估值。

27、進(jìn)一步的，所述根據(jù)故障程度評估值確定風(fēng)機葉片的故障等級，包括：

28、預(yù)先設(shè)定故障等級-故障程度評估值區(qū)間對應(yīng)關(guān)系，故障等級-故障程度評估值區(qū)間對應(yīng)關(guān)系針對每一變化量區(qū)間，均關(guān)聯(lián)有對應(yīng)的故障等級；

29、獲取風(fēng)機葉片的故障程度評估值，并基于該故障程度評估值所屬的故障程度評估值區(qū)間在故障等級-故障程度評估值區(qū)間對應(yīng)關(guān)系內(nèi)的映射關(guān)系，選取與故障程度評估值區(qū)間對應(yīng)的故障等級確定為風(fēng)機葉片的故障等級。

30、進(jìn)一步的，所述基于故障等級設(shè)定對應(yīng)的故障預(yù)警提示，包括：

31、判斷風(fēng)機葉片的故障等級的級別，并根據(jù)判斷結(jié)果設(shè)定風(fēng)機葉片的故障預(yù)警提示；

32、若故障等級的級別大于第一預(yù)設(shè)值，則設(shè)定風(fēng)機葉片的故障預(yù)警提示為發(fā)出一級預(yù)警通知提示；

33、若故障等級的級別大于第二預(yù)設(shè)值，則設(shè)定風(fēng)機葉片的故障預(yù)警提示為發(fā)出二級預(yù)警通知提示；

34、若故障等級的級別大于第三預(yù)設(shè)值，則設(shè)定風(fēng)機葉片的故障預(yù)警提示為發(fā)出三級預(yù)警通知提示；

35、其中第一預(yù)設(shè)值小于第二預(yù)設(shè)值，第二預(yù)設(shè)值小于第三預(yù)設(shè)值。

36、本發(fā)明還提供了一種風(fēng)機葉片故障監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括：

37、獲取模塊，用于獲取風(fēng)機葉片的運行監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對運行監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果確定運行監(jiān)測數(shù)據(jù)中的候選異常參數(shù)；

38、確定模塊，用于將各候選異常參數(shù)的數(shù)據(jù)與對應(yīng)各正常參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，并根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果確定各候選異常參數(shù)中的關(guān)鍵異常參數(shù)；

39、分析模塊，用于對各關(guān)鍵異常參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)特征分析，并根據(jù)數(shù)據(jù)特征分析結(jié)果確定各關(guān)鍵異常參數(shù)中數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)特征；

40、計算模塊，用于基于各關(guān)鍵異常參數(shù)的數(shù)據(jù)中對應(yīng)的數(shù)據(jù)特征對風(fēng)機葉片的故障程度進(jìn)行評估和計算，得到風(fēng)機葉片的故障程度評估值；

41、預(yù)警模塊，用于根據(jù)故障程度評估值確定風(fēng)機葉片的故障等級，并基于故障等級設(shè)定對應(yīng)的故障預(yù)警提示。

42、本發(fā)明實施例一種風(fēng)機葉片故障監(jiān)測預(yù)警方法及系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：

43、本發(fā)明通過對風(fēng)機葉片的實時監(jiān)測，及時捕捉異常數(shù)據(jù)和故障信號，并通過數(shù)據(jù)分析和相關(guān)性分析，識別候選異常參數(shù)并確定關(guān)鍵異常參數(shù)，能夠準(zhǔn)確反映風(fēng)機葉片狀態(tài)，提高故障診斷的準(zhǔn)確性；

44、本發(fā)明對關(guān)鍵異常參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征分析，提取有意義的數(shù)據(jù)特征，并基于數(shù)據(jù)特征進(jìn)行故障程度評估，實現(xiàn)對風(fēng)機葉片故障程度的準(zhǔn)確評估和計算；

45、本發(fā)明根據(jù)故障程度評估值確定風(fēng)機葉片的故障等級，并設(shè)定相應(yīng)的故障預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，以提供及時的故障預(yù)警提示，幫助運維人員快速響應(yīng)和處理故障，降低停機時間和維護(hù)成本；

46、本發(fā)明通過故障預(yù)警系統(tǒng)，確保風(fēng)機系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行，提高了風(fēng)機系統(tǒng)的可靠性和可用性，減少故障對生產(chǎn)效率和設(shè)備壽命的影響；

47、綜上所述，本發(fā)明通過對風(fēng)機葉片運行監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和處理，可以實現(xiàn)對風(fēng)機狀態(tài)的實時監(jiān)測和故障預(yù)警，提高風(fēng)機系統(tǒng)的運行效率和可靠性，降低維護(hù)成本和風(fēng)險，有助于提高工業(yè)設(shè)備的運行效率和安全性，為生產(chǎn)運營提供重要支持。