一种柴油发电机噪声振动监测系统

文档序号:1828279 发布日期:2021-11-12 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种柴油发电机噪声振动监测系统 (Diesel generator noise vibration monitoring system ) 是由 殷雄 于 2021-08-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种柴油发电机噪声振动监测系统,涉及发电机技术领域,数据采集模块在进行声音数据采集和振动数据采集的过程中,往往会将很多不属于柴油发电机本身所产生的数据一并进行采集,从而造成数据分析模块对柴油发电机所产生的数据进行分析时,所需要进行分析的数据量非常庞大,且这些不属于柴油发电机本身所产生的数据还会对数据分析的结果产生影响,导致分析结果与实际情况产生较大误差,而本发明通过数据筛选模块,对数据采集模块所采集到的声音数据和振动数据进行筛选,从而剔除不属于柴油发电机本身所产生的数据,降低数据分析模块的计算量,同时消除这些数据对数据分析结果的影响,使得数据分析的结果更加准确,接近实际情况。(The invention discloses a noise and vibration monitoring system of a diesel generator, which relates to the technical field of generators, wherein a data acquisition module often acquires a great deal of data which is not generated by the diesel generator in the processes of sound data acquisition and vibration data acquisition, so that when a data analysis module analyzes the data generated by the diesel generator, the data amount to be analyzed is huge, and the data which is not generated by the diesel generator also has influence on the data analysis result, so that the analysis result has larger error with the actual condition, the invention screens the sound data and the vibration data acquired by the data acquisition module through a data screening module, thereby eliminating the data which are not generated by the diesel generator and reducing the calculation amount of the data analysis module, meanwhile, the influence of the data on the data analysis result is eliminated, so that the data analysis result is more accurate and is close to the actual situation.)

一种柴油发电机噪声振动监测系统

技术领域

本发明属于发电机技术领域,具体是一种柴油发电机噪声振动监测系统。

背景技术

柴油发电机是一种小型发电设备,系指以柴油等为燃料,以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械,一般是单体结构,通过金属支架支撑于地面上;

现有的技术中,在对柴油发电机进行噪音和振动监测时,数据采集终端所采集到的数据往往比较杂乱,会将一些不属于发电机本身所产生的声音数据和振动数据一并进行采集和分析,这样会对数据分析的结果产生较大的误差,造成系统误判,为此,现在提出一种柴油发电机噪声振动监测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴油发电机噪声振动监测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种柴油发电机噪声振动监测系统,包括监测中心、数据采集模块、数据筛选模块、数据分析模块、存储模块以及预警模块;

所述数据采集模块,用于获取柴油发电机在运行过程中的相关数据,

所述数据筛选模块,用于对数据采集模块所获取到的柴油发电机在运行过程中的相关数据进行筛选,具体过程包括:

根据数据采集模块所获取到的声音数据,将不属于柴油发电机所发出的声音数据进行剔除,具体过程包括:

对采集到的每个方向的声波进行溯源,从而获取声音的声源所在位置;当声源的所在位置不处于球形空间范围内,则将采集到的该声音数据进行剔除,最后将数据采集模块采集到的剩余的声音数据记为发电机发声数据,并将发电机发声数据发送至数据分析模块;

根据数据采集模块所获取到的柴油发电机的振动数据,将不属于柴油发电机所产生的振动数据进行剔除,具体过程包括:

根据采集到的振动数据的振动幅度ZPj生成振动幅度图,振动幅度图是以柴油发电机为原点,以远离柴油发电机的方向为正向建立的极坐标系,极坐标系内包括每个振动数据的振动幅度变化曲线;根据振动幅度变化曲线,从而获取振动幅度的衰减方向;截取振动数据采集终端与柴油发电机之间的振动幅度变化曲线,当振动幅度变化曲线的衰减方向为柴油发电机至振动数据采集终端时,则表示该振动数据由柴油发电机产生;当振动幅度变化曲线的衰减方向为振动数据采集终端至柴油发电机时,则表示该振动数据不属于柴油发电机产生,并将该振动数据进行剔除;

所述数据分析模块,用于根据数据筛选模块所发送的数据进行分析。

进一步地,所述柴油发电机在运行过程中的相关数据包括柴油发电机的曲轴转动速率、声音数据以及振动数据。

进一步地,所述声音数据的获取过程具体包括:

以柴油发电机所在位置为中心,建立半径为R范围的球形空间,并将该球形空间标记为声源空间;获取声源空间内所有的声音,并将声源空间内所有方向的声波数量标记为n,获取每个方向的声波的幅度,并将声波的幅度进行标记;最后将获得的声音数据发送至数据筛选模块。

进一步地,所述振动数据的获取过程包括:

在柴油发电机的表面不同方向分别设置振动数据采集终端,并将振动数据采集终端进行标记;获取每个振动数据采集终端所采集到的振动频率以及振动幅度,并将振动频率和振动幅度分别进行标记;最后将所获得的声音数据发送至数据筛选模块。

进一步地,数据分析模块用于根据数据筛选模块所发送的数据进行分析,具体分析过程包括:根据数据筛选模块获得的发电机发声数据进行发电机噪音数据分析,当判定声音数据为噪音数据时,则将噪音数据发送至预警模块,通过预警模块向监测中心发送噪音预警信息。

进一步地,所述数据分析模块还用于根据数据筛选模块获得的振动数据,分析柴油发电机的振动数据是否存在异常,具体分析过程包括:分别设置柴油发电机振动幅度和振动频率的上限预警线;所述振动幅度和振动频率的上限预警线均匀柴油发电机的曲轴转动速率正相关,同时分别设置相应的柴油发电机振动幅度和振动频率的下限预警线;当柴油发电机的振动幅度低于振动幅度上限预警线,且高于振动幅度下限预警线时,则表示柴油发电机工作状态正常,反之则表示柴油发电机工作状态异常;当柴油发电机的振动频率低于振动频率上限预警线,且高于振动频率下限预警线时,则表示柴油发电机工作状态正常,反之则表示柴油发电机工作状态异常;当柴油发电机工作状态异常时,则通过预警模块向监测中心发送柴油发电机工作状态异常的预警信息。

本发明的有益效果:数据采集模块在进行声音数据采集和振动数据采集的过程中,往往会将很多不属于柴油发电机本身所产生的数据一并进行采集,从而造成数据分析模块对柴油发电机所产生的数据进行分析时,所需要进行分析的数据量非常庞大,且这些不属于柴油发电机本身所产生的数据还会对数据分析的结果产生影响,导致分析结果与实际情况产生较大误差,而本发明通过数据筛选模块,对数据采集模块所采集到的声音数据和振动数据进行筛选,从而剔除不属于柴油发电机本身所产生的数据,降低数据分析模块的计算量,同时消除这些数据对数据分析结果的影响,使得数据分析的结果更加准确,接近实际情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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为一种柴油发电机噪声振动监测系统的原理框图。

具体实施方式

如图1所示,一种柴油发电机噪声振动监测系统,包括监测中心、数据采集模块、数据筛选模块、数据分析模块、存储模块以及预警模块;

数据采集模块用于获取柴油发电机在运行过程中的相关数据,具体获取过程包括以下步骤:

步骤Z1:获取柴油发电机的曲轴转动速率,并将发电机的曲轴转动速率标记为QV;

步骤Z2:获取声音数据,声音数据的获取过程包括以下步骤:

步骤Z21:以柴油发电机所在位置为中心,建立半径为R范围的球形空间,并将该球形空间标记为声源空间;

步骤Z22:获取声源空间内所有的声音,并将声源空间内所有方向的声波数量标记为n,获取每个方向的声波的幅度,并将声波的幅度标记为Vi;其中i=1,2,……,n;

步骤23:将步骤Z21-Z22获得的声音数据发送至数据筛选模块;

步骤Z3:获取柴油发电机的振动数据,柴油发电机的振动数据的获取过程包括以下步骤:

步骤Z31:在柴油发电机的表面不同方向分别设置振动数据采集终端,并将振动数据采集终端标记为j,j=1,2,……,m;其中m为整数;

步骤Z32:获取每个振动数据采集终端所采集到的振动频率以及振动幅度,并将振动频率和振动幅度分别标记为ZFj和ZPj

步骤Z33:将步骤Z31-Z32所获得的声音数据发送至数据筛选模块;

步骤Z4:将步骤Z1-Z3获得的数据生成数据采集日志,并将数据采集日志发送至存储模块进行保存。

数据筛选模块用于对数据采集模块所获取到的柴油发电机在运行过程中的相关数据进行筛选,具体过程包括以下步骤:

步骤S1:根据数据采集模块所获取到的声音数据,将不属于柴油发电机所发出的声音数据进行剔除,具体过程包括以下步骤:

步骤S11:对采集到的每个方向的声波进行溯源,从而获取声音的声源所在位置;

步骤S12:当声源的所在位置不处于球形空间范围内,则将采集到的该声音数据进行剔除,并进行下一步;

步骤S13:将数据采集模块采集到的剩余的声音数据记为发电机发声数据,并将发电机发声数据发送至数据分析模块;

步骤S2:根据数据采集模块所获取到的柴油发电机的振动数据,不属于柴油发电机所产生的振动数据进行剔除,具体过程包括以下步骤:

步骤S21:根据采集到的振动数据的振动幅度ZPj生成振动幅度图,振动幅度图是以柴油发电机为原点,以远离柴油发电机的方向为正向建立的极坐标系,极坐标系内包括每个振动数据的振动幅度变化曲线;

步骤S22:根据振动幅度变化曲线,从而获取振动幅度的衰减方向;

步骤S23:截取振动数据采集终端与柴油发电机之间的振动幅度变化曲线,当振动幅度变化曲线的衰减方向为柴油发电机至振动数据采集终端时,则表示该振动数据由柴油发电机产生;当振动幅度变化曲线的衰减方向为振动数据采集终端至柴油发电机时,则表示该振动数据不属于柴油发电机产生,并将该振动数据进行剔除。

步骤S3:将经过步骤S1-S2筛选后的数据发送至数据分析模块。

需要进一步说明的是,数据采集模块在进行声音数据采集和振动数据采集的过程中,往往会将很多不属于柴油发电机本身所产生的数据一并进行采集,从而造成数据分析模块对柴油发电机所产生的数据进行分析时,所需要进行分析的数据量非常庞大,且这些不属于柴油发电机本身所产生的数据还会对数据分析的结果产生影响,导致分析结果与实际情况产生较大误差,而本发明通过数据筛选模块,对数据采集模块所采集到的声音数据和振动数据进行筛选,从而剔除不属于柴油发电机本身所产生的数据,降低数据分析模块的计算量,同时消除这些数据对数据分析结果的影响,使得数据分析的结果更加准确,接近实际情况。

数据分析模块用于根据数据筛选模块所发送的数据进行分析,具体分析过程包括以下步骤:

步骤F1:根据数据筛选模块获得的发电机发声数据进行发电机噪音数据分析,具体分析过程包括以下步骤:

步骤F11:通过公式ZX=a1×QV/V0×C0获得噪音预警系数ZX,其中a1为系统因子,V0为柴油发电机的额定转速,C0为系统预设噪音分贝阈值;

步骤F12:根据步骤F1所获得的噪音预警系数生成动态噪音预警曲线;

步骤F13:根据公式LXi=20log10(Vi)获得每个声音的分贝值LXi

步骤F14:当LXi高于动态噪音预警曲线时,则判定该声音数据为噪音数据,则将噪音数据发送至预警模块,通过预警模块向监测中心发送噪音预警信息;

步骤F2:根据数据筛选模块获得的振动数据,分析柴油发电机的振动数据是否存在异常,具体分析过程包括以下步骤:

步骤F21:分别设置柴油发电机振动幅度和振动频率的上限预警线;所述振动幅度和振动频率的上限预警线均匀柴油发电机的曲轴转动速率正相关,同时分别设置相应的柴油发电机振动幅度和振动频率的下限预警线

步骤F22:当柴油发电机的振动幅度低于振动幅度上限预警线,且高于振动幅度下限预警线时,则表示柴油发电机工作状态正常,反之则表示柴油发电机工作状态异常;

步骤F23:当柴油发电机的振动频率低于振动频率上限预警线,且高于振动频率下限预警线时,则表示柴油发电机工作状态正常,反之则表示柴油发电机工作状态异常;

步骤F3:当柴油发电机工作状态异常时,则通过预警模块向监测中心发送柴油发电机工作状态异常的预警信息。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围,此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的设备,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式;所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。

另对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。

因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

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