建筑机械设备早期故障预示中微弱信号检测技术研究

发布时间：2014-02-27 07:50:19 来源：文档文库

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建筑机械设备早期故障预示中的微弱信号检测技术研究

摘要：建筑机械设备的诊断过程基本上可以分为三个步骤：第一是诊断信息的采集与获取；第二是信号的分析和特征提取；第三是状态识别和故障诊断。在工程实践中，为了做到防微杜渐，防患于未然，将设备故障消灭于萌芽状态，开展早期故障诊断的理论与技术研究，不仅是工程实际中的迫切需要，也是设备状态监测与故障诊断技术发展的必然趋势。

关键词：建筑机械；信息采集；特征提取；故障诊断；自适应消噪

1引言

早期故障主要包括两方面的含义，其一是指处于早期阶段的故障、微弱故障或潜在故障；其二是从物理意义上讲，某一故障是另一故障的早期阶段，如不平衡与动静碰摩、旋转失速与喘振、油膜涡动与油膜振荡、气门和活塞环密封性能与内燃机燃烧压力等。因此，早期故障的监测诊断要比常规的设备监测诊断，在传感器的合理配置、信号处理、特征提取、故障属性、模式分类及判别决策等方面，具有更高的要求。

2微弱信号检测常用的时域方法

2.1取样积分与数字式平均

取样积分与数字式平均是检测频率已知的微弱周期信号的很有效的方法，而且适合于频率成分复杂的信号。早在20世纪50年代，国外的科学家就提出了取样积分的概念和原理。1962年，加利福尼亚大学劳伦茨实验室的klein用电子技术实现了取样积分，并命名为boxcar积分器。为了恢复淹没于噪声中的快速变化的微弱信号，必须把每个信号周期分成若干个时间间隔，间隔的大小取决于恢复信号所要求的精度。然后对这些时间间隔的信号进行取样，并将各个周期中处于相同位置（对于信号周期起点具有相同的延时）的取样进行积分或平均。积分过程常用模拟电路实现，称之为取样积分；平均过程常通过计算机以数字处理的方式实现，称之为数字式平均。对信号进行n次取样并累积平均，根据同步累积法的原理，输出信噪比的改善与成正比，平均次数n越大，信噪比的改善也越大。因此，如果想得到较高的信噪比，则需要较长的检测时间。