CN117662510A - 一种风机故障诊断系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风机故障诊断技术领域，用于解决现有风机故障诊断系统通常只能对风机的单一故障进行诊断，且诊断精度不高，无法满足实际工业生产需求的问题，尤其公开了一种风机故障诊断系统及其方法，包括数据采集模块、服务器、数据分析模块、故障诊断模块、维护管理模块和显示终端，本发明，通过对目标风机的运行状态参数中的振动数据参数、磁场数据参数和温度数据参数进行实时监测分析，并综合多个评估系数进行故障诊断，从而实现了可以提高诊断的准确性和可靠性，有助于及时发现和解决风机故障，延长风机使用寿命，提高运行效率，同时，维护管理模块的应用有助于优化维护策略，确保风机的稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及风机故障诊断技术领域，具体为一种风机故障诊断系统及其方法。
背景技术
风机是一种广泛应用于各种工业场合的设备，其运行状态直接影响到工业生产的安全和效率，然而，由于风机的结构复杂，运行环境恶劣，风机经常会出现各种故障，如机械故障、动平衡故障、电气故障、风机负荷过载、超温等，这些故障不仅会影响风机的运行效率，还可能对工业生产造成严重的安全隐患，因此，对风机进行故障诊断和维护管理至关重要；
目前，已有的风机故障诊断系统通常只能对风机的单一故障进行诊断，且诊断精度不高，无法满足实际工业生产的需求，此外，已有的系统还缺乏对风机维护管理的功能，无法对风机的维护记录进行分析和管理，无法对风机的维护质量进行评估，因此，急需一种能够全面监测风机的运行状态，精确诊断风机的故障，并对风机的维护进行管理；
为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
发明内容
本发明的目的用于解决现有风机故障诊断系统通常只能对风机的单一故障进行诊断，且诊断精度不高，无法满足实际工业生产需求的问题，而提出一种风机故障诊断系统及其方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种风机故障诊断系统，包括：
数据采集模块：用于采集目标风机的运行状态参数和维护记录状态参数，并将其通过服务器分别发送到数据分析模块和维护管理模块；
数据分析模块：用于接收目标风机的运行状态参数，其中，运行状态参数包括振动数据参数、磁场数据参数和温度数据参数，并将其分别发送到振动数据分析单元、磁场数据分析单元和温度数据分析单元；
所述振动数据分析单元用于接收目标风机的磁场数据参数，据此对目标风机的第一评估系数进行分析处理，得到目标风机的第一评估系数；
所述磁场数据分析单元用于接收目标风机的磁场数据参数，据此对目标风机的第二评估系数进行分析处理，得到目标风机的第二评估系数；
所述温度数据分析单元用于接收目标风机的温度数据参数，据此对目标风机的第三评估系数进行分析处理，得到目标风机的第三评估系数；
并将目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数发送到故障诊断模块；
故障诊断模块：用于接收目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数，据此对目标风机在运行中出现的故障类型进行诊断分析处理，得到故障类型信号，其中，故障类型信号包括一类故障信号、二类故障信号和三类故障信号；
维护管理模块、用于对目标风机的维护记录状态参数进行检测得到目标风机的维护质量评判值，由此对目标风机的维护质量进行评估判定处理，得到维护质量等级信号，其中，维护质量等级信号包括维护质量优级信号、维护质量良级信号和维护质量差级信号。
进一步的，对目标风机的第一评估系数进行分析处理，具体的操作过程为：
通过声音传感器对目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点对应各检测点的音强进行检测，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点对应各检测点的音强，对其进行均值计算，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的音均强值；
通过转速传感器对目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动时长进行检测，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动时长；
通过转速传感器对目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转速进行检测，其具体检测方式为：获取目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动圈数，并将目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动时长除以转动圈数，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转速；
提取目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的音均强值、转动时长和转速的数值，并将其分别标记为yjqi j、zsci j和zspi j，i表示目标风机各构件的编号，i＝1，2，3……n1，n1表示目标风机各构件编号的总数，j表示各监控时间点的编号，j＝1，2，3……n2，n2表示各监控时间点编号的总数，将提取的三者数值进行归一化处理，依据公式：得到目标风机的第一评估系数δ1，其中，λ表示自然常数，/>和/>分别表示参考音均强值、参考转动时长和参考转速，yjqi j-1、zsci j-1和zspi j-1分别表示为设定的目标风机对应第i个构件在设定检测时段中第j-1个监控时间点的音均强值、转动时长和转速，yjqi 1、zsci 1和zspi 1分别表示为设定的目标风机对应第i个构件在设定检测时段中第1个监控时间点的音均强值、转动时长和转速，α1、α2、α3、α4、α5和α6均表示为设定的比例因子，η1、η2和η3分别表示音均强值变化评估指数、转动时长变化评估指数和转速变化评估指数的权重系数。
进一步的，对目标风机的第二评估系数进行分析处理，具体的操作过程为：
通过力矩磁强计对目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的磁通密度进行检测，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的磁通密度值，将目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各相邻监控时间点的磁通密度值进行差值计算并取其绝对值，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中的磁通密度变化值；并从中提取最大磁通密度变化值和最小磁通密度变化值；
通过电流表对目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流进行检测，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流值，将目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流值进行均值计算，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中的平均电流值，同时将目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流值与平均电流值进行差值计算，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中的电流波动值；并从中提取最大电流波动值和最小电流波动值；
提取最大磁通密度变化值CTmax、最小磁通密度变化值CTmin、最大电流波动值DBmax和最小电流波动值DBmin的数值进行归一化处理，依据公式：得到目标风机的第二评估系数δ2，其中，γ1和γ2分别表示磁通密度变化程度和电流波动程度的比例系数。
进一步的，对目标风机的第三评估系数进行分析处理，具体的操作过程为：
通过温度传感器对目标风机在设定检测时段中各监控时间点的运行温度值进行检测，得到目标风机在设定检测时段中各监控时间点的运行温度值；
以设定检测时段中各监控时间点的运行温度值为纵坐标，以设定检测时段为横坐标，据此建立二维运行温度动态坐标系，并将设定检测时段中各监控时间点的运行温度值通过描点的方式绘制在二维运行温度动态坐标系上并得到运行温度折线图，
获取设定检测时段中各监控时间点的运行温度值跟原点之间在二维运行温度动态坐标系上的斜率值，得到运行温度斜率值，设置运行温度参照斜率阈值，将运行温度斜率值与设定的运行温度参照斜率阈值进行对比分析，当运行温度斜率值大于设定的运行温度参照斜率阈值时，则将目标风机的运行温度状态判定为异常运行温度，统计被判定为异常运行温度的数量，并将与目标风机在设定检测时段中运行温度状态总判定数量进行占比计算，依据公式：得到目标风机的运行温度异常波动值bdz，其中，z1和z2均为预设的权重因子；设置目标风机的运行温度异常波动阈值为bdy，将目标风机的运行温度异常波动值与运行温度异常波动阈值进行差值计算，依据公式：δ3＝bdz-bdy，得到目标风机的第三评估系数δ3。
进一步的，对目标风机在运行中出现的故障类型进行诊断分析处理，具体的操作过程为：
提取目标风机的第一评估系数δ1、第二评估系数δ2和第三评估系数δ3的数值进行归一化处理，依据公式：ZGP＝δ1×R1+δ2×R2+δ3×R3，得到目标风机的运行状态评判值ZGP，其中，R1、R2和R3分别表示目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数的权重系数；
设置目标风机的运行状态评判值的对比参照区间，并将目标风机的运行状态评判值与预设的对比参照区间进行比较分析，当目标风机的运行状态评判值处于预设的对比参照区间之外时，则将目标风机的运行状态判定为异常状态；
依据目标风机的运行状态被判定为异常状态，则在调取目标风机的运行状态评判值，并将目标风机的运行状态评判值与预设的运行状态评判阈值进行差值计算，由此得到故诊评判值；
设置故诊评判值的三个故诊梯度对比区间，分别为第一梯度故诊区间、第二梯度故诊区间和第三梯度故诊区间，当故诊评判值处于预设的第一梯度故诊区间时，则生成一类故障信号，当故诊评判值处于预设的第二梯度故诊区间时，则生成二类故障信号，当故诊评判值处于预设的第三梯度故诊区间时，则生成三类故障信号。
进一步的，对目标风机的维护质量进行评估判定处理，具体的操作过程为：
通过获取一段时间内目标风机的维护记录状态参数中的填油次数、护隔时长和故复修率，并将其分别标记为xpc、hgs和fxz，同时再调取目标风机的运行状态评判值ZGP，依据公式：得到目标风机的维护质量评判值WZL，其中，θ表示维护影响因子系数，β1、β2和β3分别表示填油次数、护隔时长和故复修率的权重系数；设置目标风机的维护质量评判阈值，将目标风机的维护质量评判值与维护质量评判阈值进行比较分析，当目标风机的维护质量评判值大于维护质量评判阈值时，则生成维护质量优级信号，当目标风机的维护质量评判值等于维护质量评判阈值时，则生成维护质量良级信号，当目标风机的维护质量评判值小于维护质量评判阈值时，则生成维护质量差级信号；
依据生成的维护质量等级信号进行对应的操作处理。
进一步的，一种风机故障诊断方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：数据采集：对目标风机的运行状态参数和维护记录状态参数进行采集；
步骤二：数据分析：对目标风机的运行状态参数进行检测分析，由此得到目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数；
步骤三：故障诊断：对得到的目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数进行归一化计算处理得到目标风机的运行状态评判值，并将其与预设的对比参照区间进行比较分析，当目标风机的运行状态评判值处于预设的对比参照区间之外时，则将目标风机的运行状态判定为异常状态，依据目标风机的运行状态被判定为异常状态，则再调取目标风机的运行状态评判值，据此对目标风机在运行中出现的故障类型进行诊断分析处理，得到故障类型信号；
步骤四：维护管理：对目标风机的维护记录状态参数进行检测得到目标风机的维护质量评判值，由此对目标风机的维护质量进行评估判定处理，得到维护质量等级信号，依据维护质量等级信号进行对应的维护操作，并对其进行详细的记录，同时将详细记录的每一次维护操作过程和结果每隔对应设定的时间段就生成一份维护质量报告并在显示终端进行显示通知。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明，通过从目标风机中实时或定期采集运行状态参数和维护记录状态参数。这些参数通过服务器被传输到数据分析模块和维护管理模块，从而实现了数据的实时、准确和高效采集，为后续的数据分析和维护管理提供了基础；
通过接收来自数据采集模块的状态参数，并分别发送到相应的数据分析单元实现了数据的分类处理，提高了数据分析的效率和准确性；
通过对目标风机的振动数据参数、磁场数据参数和温度数据参数分别进行分析处理，得到第一，第二和第三评估系数，这些系数分别反映了风机的机械故障、动平衡故障、电气故障、风机负荷过载、超温等问题，综合这三个评估系数，进行故障诊断分析，从而实现了可以更全面地了解风机的工作状态，提高故障诊断的准确性和可靠性，避免了单一评估系数的局限性，这种综合评估的方式有助于及时发现和诊断风机的故障，从而及时采取维修措施，避免故障对风机运行的影响，延长风机的使用寿命，提高其运行效率和稳定性；
通过对目标风机的维护记录状态参数进行检测分析，由此评估目标风机的维护质量，并给出维护质量等级信号，通过对维护质量的评估，从而实现了可以及时调整维护策略，确保风机的稳定运行，并延长其使用寿命。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
图1为本发明的系统总框图
图2为本发明的方法框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种风机故障诊断系统，包括：数据采集模块、服务器、数据分析模块、故障诊断模块、维护管理模块和显示终端，其中，数据分析模块包括振动数据分析单元、磁场数据分析单元和温度数据分析单元；
数据采集模块用于采集目标风机的运行状态参数和维护记录状态参数，并将其通过服务器分别发送到数据分析模块和维护管理模块；
数据分析模块用于接收目标风机的运行状态参数，其中，运行状态参数包括振动数据参数、磁场数据参数和温度数据参数，并将其分别发送到振动数据分析单元、磁场数据分析单元和温度数据分析单元；
振动数据分析单元用于接收目标风机的振动数据参数，据此对目标风机的第一评估系数进行分析处理，具体的操作过程如下：
通过声音传感器对目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点对应各检测点的音强进行检测，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点对应各检测点的音强，对其进行均值计算，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的音均强值；
通过转速传感器对目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动时长进行检测，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动时长；
通过转速传感器对目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转速进行检测，其具体检测方式为：获取目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动圈数，并将目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动时长除以转动圈数，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转速；
提取目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的音均强值、转动时长和转速的数值，并将其分别标记为yjqi j、zsci j和zspi j，i表示目标风机各构件的编号，i＝1，2，3……n1，n1表示目标风机各构件编号的总数，j表示各监控时间点的编号，j＝1，2，3……n2，n2表示各监控时间点编号的总数，将提取的三者数值进行归一化处理，依据公式：得到目标风机的第一评估系数δ1，其中，λ表示自然常数，/>和/>分别表示参考音均强值、参考转动时长和参考转速，yjqi j-1、zsci j-1和zspi j-1分别表示为设定的目标风机对应第i个构件在设定检测时段中第j-1个监控时间点的音均强值、转动时长和转速，yjqi 1、zsci 1和zspi 1分别表示为设定的目标风机对应第i个构件在设定检测时段中第1个监控时间点的音均强值、转动时长和转速，α1、α2、α3、α4、α5和α6均表示为设定的比例因子，η1、η2和η3分别表示音均强值变化评估指数、转动时长变化评估指数和转速变化评估指数的权重系数，η1＞η2＞η3，权重系数用于均衡各项数据在公式计算中的占比权重，从而促进计算结果的准确性；
磁场数据分析单元用于接收目标风机的磁场数据参数，据此对目标风机的第二评估系数进行分析处理，具体的操作过程如下：
通过力矩磁强计对目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的磁通密度进行检测，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的磁通密度值，将目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各相邻监控时间点的磁通密度值进行差值计算并取其绝对值，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中的磁通密度变化值；并从中提取最大磁通密度变化值和最小磁通密度变化值，并将其分别标记为CTmax和CTmin；
通过电流表对目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流进行检测，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流值，将目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流值进行均值计算，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中的平均电流值，同时将目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流值与平均电流值进行差值计算，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中的电流波动值；并从中提取最大电流波动值和最小电流波动值，并将其分别标记为DBmax和DBmin；
提取最大磁通密度变化值、最小磁通密度变化值、最大电流波动值和最小电流波动值的数值进行归一化处理，依据公式：得到目标风机的第二评估系数δ2，其中，γ1和γ2分别表示磁通密度变化程度和电流波动程度的比例系数，γ1＞γ2，比例系数用于均衡各项数据在公式计算中的占比权重，从而促进计算结果的准确性；
温度数据分析单元用于接收目标风机的温度数据参数，据此对目标风机的第三评估系数进行分析处理，具体的操作过程如下：
通过温度传感器对目标风机在设定检测时段中各监控时间点的运行温度进行检测，得到目标风机在设定检测时段中各监控时间点的运行温度值；
以设定检测时段中各监控时间点的运行温度值为纵坐标，以设定检测时段为横坐标，据此建立二维运行温度动态坐标系，并将设定检测时段中各监控时间点的运行温度值通过描点的方式绘制在二维运行温度动态坐标系上并得到运行温度折线图；
获取设定检测时段中各监控时间点的运行温度值跟原点之间在二维运行温度动态坐标系上的斜率值，得到运行温度斜率值，设置运行温度参照斜率阈值，将运行温度斜率值与设定的运行温度参照斜率阈值进行对比分析，当运行温度斜率值大于设定的运行温度参照斜率阈值时，则将目标风机的运行温度状态判定为异常运行温度，统计被判定为异常运行温度的数量，并将与目标风机在设定检测时段中运行温度状态总判定数量进行占比计算，依据公式：得到目标风机的运行温度异常波动值bdz，其中，z1和z2均为预设的权重因子，s异表示目标风机的运行温度状态被判定为异常运行温度的数量，s总表示目标风机在设定检测时段中运行温度状态总判定数量；设置目标风机的运行温度异常波动阈值为bdy，将目标风机的运行温度异常波动值与运行温度异常波动阈值进行差值计算，依据公式：δ3＝bdz-bdy，得到目标风机的第三评估系数δ3；
并将目标风机的第一评估系数δ1、第二评估系数δ2和第三评估系数δ3发送到故障诊断模块；
故障诊断模块用于接收目标风机的第一评估系数δ1、第二评估系数δ2和第三评估系数δ3，据此对目标风机在运行中出现的故障类型进行诊断分析处理，具体的操作过程如下：
提取目标风机的第一评估系数δ1、第二评估系数δ2和第三评估系数δ3的数值进行归一化处理，依据公式：ZGP＝δ1×R1+δ2×R2+δ3×R3，得到目标风机的运行状态评判值ZGP，其中，R1、R2和R3分别表示目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数的权重系数，权重系数用于均衡各项数据在公式计算中的占比权重，从而促进计算结果的准确性；
设置目标风机的运行状态评判值的对比参照区间，并将目标风机的运行状态评判值与预设的对比参照区间进行比较分析，当目标风机的运行状态评判值处于预设的对比参照区间之内时，则将目标风机的运行状态判定为正常状态，当目标风机的运行状态评判值处于预设的对比参照区间之外时，则将目标风机的运行状态判定为异常状态；
依据目标风机的运行状态被判定为异常状态，则再调取目标风机的运行状态评判值，并将目标风机的运行状态评判值与预设的运行状态评判阈值进行差值计算，由此得到故诊评判值；
设置故诊评判值的三个故诊梯度对比区间，分别为第一梯度故诊区间rong1、第二梯度故诊区间rong2和第三梯度故诊区间rong3，且rong1＝Arong2＝2Arong3，其中，rong1＞rong2＞rong3，A表示梯度的倍数，且A的具体数值的设定由本领域技术人员在具体风机实例中进行具体设置；
当故诊评判值处于预设的第一梯度故诊区间rong1时，则生成一类故障信号，当故诊评判值处于预设的第二梯度故诊区间rong2时，则生成二类故障信号，当故诊评判值处于预设的第三梯度故诊区间rong3时，则生成三类故障信号；将生成的故障类型信号发送至显示终端进行显示通知，其中，故障类型信号包括一类故障信号、二类故障信号和三类故障信号；
需要说明的是，一类故障信号代表了严重的机械故障，机械故障表示有构件松动或磨损，容易导致风机的性能下降，甚至引发更大的故障，一类故障信号的出现要求立即进行排查和修复，确保风机正常运行；二类故障信号代表了电气故障，电气故障表示电机、电路或控制系统方面出现问题，二类故障信号的出现需要尽快进行维修，以避免对风机运行造成更大的影响；三类故障信号代表了负荷超温的故障，负荷超温表示由于长时间高负荷运行、冷却系统故障或通风不良等原因引起的，三类故障信号的出现提醒维护人员关注风机的温度状况，检查冷却系统是否正常工作，并采取相应的措施防止温度过高对风机造成进一步损害；
维护管理模块用于对目标风机的维护记录状态参数进行检测，由此对目标风机的维护质量进行评估判定处理，具体的操作过程如下：
通过获取一段时间内目标风机的维护记录状态参数中的填油次数、护隔时长和故复修率，并将其分别标记为xpc、hgs和fxz，同时再调取目标风机的运行状态评判值ZGP，依据公式：得到目标风机的维护质量评判值WZL，其中，θ表示维护影响因子系数，β1、β2和β3分别表示填油次数、护隔时长和故复修率的权重系数，且β1＞β2＞β3，权重系数用于均衡各项数据在公式计算中的占比权重，从而促进计算结果的准确性；
需要说明的是，填油次数指的是对风机润滑系统进行加油的次数，适当的润滑对于风机的正常运行至关重要，因为它可以减少摩擦和磨损，确保机械部件的顺畅运转，填油次数的多少直接反映了维护人员对风机润滑管理的重视程度；护隔时长指的是对风机进行定期维护或特殊保护措施的间隔时间，例如，某些关键部件可能需要定期检查或更换，而这种间隔时间就是护隔时长，这个参数可以帮助评估维护计划的合理性和有效性；故复修率指的是风机出现故障后，需要进行维修的频率，故复修率的高低可以反映风机的可靠性以及维护工作的质量，如果故复修率较高，意味着设备的可靠性和维护工作需要进一步改进；
设置目标风机的维护质量评判阈值为WZY，将目标风机的维护质量评判值与维护质量评判阈值进行比较分析，当目标风机的维护质量评判值大于维护质量评判阈值时，则生成维护质量优级信号，当目标风机的维护质量评判值等于维护质量评判阈值时，则生成维护质量良级信号，当目标风机的维护质量评判值小于维护质量评判阈值时，则生成维护质量差级信号，其中，维护质量优级信号、维护质量良级信号和维护质量差级信号统称为维护质量等级信号；
依据生成的维护质量优级信号，则表明当前的维护策略是有效的，据此继续保持现有的维护计划和维护操作，并对其进行详细的记录，同时将详细记录的每一次维护操作过程和结果每隔F1时间段就生成一份维护质量报告并在显示终端进行显示通知；
依据生成的维护质量良级信号，则表明可以适度调整维护计划，例如增加巡检频率或更换易损件的时间间隔，并对其进行详细的记录，同时将详细记录的每一次维护操作过程和结果每隔F2时间段就生成一份维护质量报告并在显示终端进行显示通知；
依据生成的维护质量差级信号，则表明应采取更为严格的维护措施，例如增加维修频次、改进维修工艺或更换故障部件，并对其进行详细的记录，同时将详细记录的每一次维护操作过程和结果每隔F3时间段就生成一份维护质量报告并在显示终端进行显示通知。
如图2所示，一种风机故障诊断方法，包括以下步骤：
步骤一：数据采集：对目标风机的运行状态参数和维护记录状态参数进行采集；
步骤二：数据分析：对目标风机的运行状态参数进行检测分析，其中，运行状态参数包括振动数据参数、磁场数据参数和温度数据参数，通过对目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的音强、转动时长和转动圈数进行检测分析得到音均强值、转动时长和转速，由此对目标风机的第一评估系数进行分析处理得到目标风机的第一评估系数；通过对目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的磁通密度和电流进行检测分析得到最大磁通密度变化值、最小磁通密度变化值、最大电流波动值和最小电流波动值，由此对目标风机的第二评估系数进行分析处理得到目标风机的第二评估系数；通过对目标风机在设定检测时段中各监控时间点的运行温度进行检测分析得到运行温度异常波动值，由此对目标风机的第三评估系数进行分析处理得到目标风机的第三评估系数；
步骤三：故障诊断：对得到的目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数进行归一化计算处理得到目标风机的运行状态评判值，并将其与预设的对比参照区间进行比较分析，当目标风机的运行状态评判值处于预设的对比参照区间之外时，则将目标风机的运行状态判定为异常状态，依据目标风机的运行状态被判定为异常状态，则再调取目标风机的运行状态评判值，据此对目标风机在运行中出现的故障类型进行诊断分析处理，得到故障类型信号；
步骤四：维护管理：对目标风机的维护记录状态参数进行检测得到目标风机的维护质量评判值，由此对目标风机的维护质量进行评估判定处理，得到维护质量等级信号，依据维护质量等级信号进行对应的维护操作，并对其进行详细的记录，同时将详细记录的每一次维护操作过程和结果每隔对应设定的时间段就生成一份维护质量报告并在显示终端进行显示通知。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种风机故障诊断系统，其特征在于，包括：
数据采集模块：用于采集目标风机的运行状态参数和维护记录状态参数，并将其通过服务器分别发送到数据分析模块和维护管理模块；
数据分析模块：用于接收目标风机的运行状态参数，其中，运行状态参数包括振动数据参数、磁场数据参数和温度数据参数，并将其分别发送到振动数据分析单元、磁场数据分析单元和温度数据分析单元；所述振动数据分析单元用于接收目标风机的磁场数据参数，据此对目标风机的第一评估系数进行分析处理，得到目标风机的第一评估系数；所述磁场数据分析单元用于接收目标风机的磁场数据参数，据此对目标风机的第二评估系数进行分析处理，得到目标风机的第二评估系数；所述温度数据分析单元用于接收目标风机的温度数据参数，据此对目标风机的第三评估系数进行分析处理，得到目标风机的第三评估系数；并将目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数发送到故障诊断模块；
故障诊断模块：用于接收目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数，据此对目标风机在运行中出现的故障类型进行诊断分析处理，得到故障类型信号，其中，故障类型信号包括一类故障信号、二类故障信号和三类故障信号；
维护管理模块：用于对目标风机的维护记录状态参数进行检测得到目标风机的维护质量评判值，由此对目标风机的维护质量进行评估判定处理，得到维护质量等级信号，其中，维护质量等级信号包括维护质量优级信号、维护质量良级信号和维护质量差级信号。
2.根据权利要求1所述的一种风机故障诊断系统，其特征在于，对目标风机的第一评估系数进行分析处理，具体的操作过程为：
对目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点对应各检测点的音强进行检测，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点对应各检测点的音强，对其进行均值计算，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的音均强值；
对目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动时长进行检测，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动时长；
对目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转速进行检测，其具体检测方式为：获取目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动圈数，并将目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转动时长除以转动圈数，得到目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的转速；
提取目标风机对应各构件在设定检测时段中各监控时间点的音均强值、转动时长和转速的数值进行归一化处理，得到目标风机的第一评估系数。
3.根据权利要求1所述的一种风机故障诊断系统，其特征在于，对目标风机的第二评估系数进行分析处理，具体的操作过程为：
对目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的磁通密度进行检测，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的磁通密度值，将目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各相邻监控时间点的磁通密度值进行差值计算并取其绝对值，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中的磁通密度变化值；并从中提取最大磁通密度变化值和最小磁通密度变化值；
对目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流进行检测，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流值，将目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流值进行均值计算，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中的平均电流值，同时将目标风机对应电机绕组在设定检测时段中各监控时间点的电流值与平均电流值进行差值计算，得到目标风机对应电机绕组在设定检测时段中的电流波动值；并从中提取最大电流波动值和最小电流波动值；
提取最大磁通密度变化值、最小磁通密度变化值、最大电流波动值和最小电流波动值的数值进行归一化处理，得到目标风机的第二评估系数。
4.根据权利要求1所述的一种风机故障诊断系统，其特征在于，对目标风机的第三评估系数进行分析处理，具体的操作过程为：
对目标风机在设定检测时段中各监控时间点的运行温度值进行检测，得到目标风机在设定检测时段中各监控时间点的运行温度值；
以设定检测时段中各监控时间点的运行温度值为纵坐标，以设定检测时段为横坐标，据此建立二维运行温度动态坐标系，并将设定检测时段中各监控时间点的运行温度值通过描点的方式绘制在二维运行温度动态坐标系上并得到运行温度折线图；
获取设定检测时段中各监控时间点的运行温度值跟原点之间在二维运行温度动态坐标系上的斜率值，得到运行温度斜率值，设置运行温度参照斜率阈值，将运行温度斜率值与设定的运行温度参照斜率阈值进行对比分析，当运行温度斜率值大于设定的运行温度参照斜率阈值时，则将目标风机的运行温度状态判定为异常运行温度，统计被判定为异常运行温度的数量，并将与目标风机在设定检测时段中运行温度状态总判定数量进行占比计算，得到目标风机的运行温度异常波动值；设置目标风机的运行温度异常波动阈值，将目标风机的运行温度异常波动值与运行温度异常波动阈值进行差值计算，得到目标风机的第三评估系数。
5.根据权利要求1所述的一种风机故障诊断系统，其特征在于，对目标风机在运行中出现的故障类型进行诊断分析处理，具体的操作过程为：
提取目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数的数值进行归一化计算处理，得到目标风机的运行状态评判值；
设置目标风机的运行状态评判值的对比参照区间，并将目标风机的运行状态评判值与预设的对比参照区间进行比较分析，当目标风机的运行状态评判值处于预设的对比参照区间之外时，则将目标风机的运行状态判定为异常状态；
依据目标风机的运行状态被判定为异常状态，则再调取目标风机的运行状态评判值，并将目标风机的运行状态评判值与预设的运行状态评判阈值进行差值计算，由此得到故诊评判值；
设置故诊评判值的三个故诊梯度对比区间，分别为第一梯度故诊区间、第二梯度故诊区间和第三梯度故诊区间，当故诊评判值处于预设的第一梯度故诊区间时，则生成一类故障信号，当故诊评判值处于预设的第二梯度故诊区间时，则生成二类故障信号，当故诊评判值处于预设的第三梯度故诊区间时，则生成三类故障信号。
6.根据权利要求1所述的一种风机故障诊断系统，其特征在于，对目标风机的维护质量进行评估判定处理，具体的操作过程为：
通过获取一段时间内目标风机的维护记录状态参数中的填油次数、护隔时长和故复修率，同时再调取目标风机的运行状态评判值，依据公式处理，得到目标风机的维护质量评判值；设置目标风机的维护质量评判阈值，将目标风机的维护质量评判值与维护质量评判阈值进行比较分析，当目标风机的维护质量评判值大于维护质量评判阈值时，则生成维护质量优级信号，当目标风机的维护质量评判值等于维护质量评判阈值时，则生成维护质量良级信号，当目标风机的维护质量评判值小于维护质量评判阈值时，则生成维护质量差级信号；
依据生成的维护质量等级信号进行对应的操作处理。
7.一种风机故障诊断方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一：数据采集：对目标风机的运行状态参数和维护记录状态参数进行采集；
步骤二：数据分析：对目标风机的运行状态参数进行检测分析，由此得到目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数；
步骤三：故障诊断：对得到的目标风机的第一评估系数、第二评估系数和第三评估系数进行归一化计算处理得到目标风机的运行状态评判值，并将其与预设的对比参照区间进行比较分析，当目标风机的运行状态评判值处于预设的对比参照区间之外时，则将目标风机的运行状态判定为异常状态，依据目标风机的运行状态被判定为异常状态，则再调取目标风机的运行状态评判值，据此对目标风机在运行中出现的故障类型进行诊断分析处理，得到故障类型信号；
步骤四：维护管理：对目标风机的维护记录状态参数进行检测得到目标风机的维护质量评判值，由此对目标风机的维护质量进行评估判定处理，得到维护质量等级信号，依据维护质量等级信号进行对应的维护操作，并对其进行详细的记录，同时将详细记录的每一次维护操作过程和结果每隔对应设定的时间段就生成一份维护质量报告并在显示终端进行显示通知。
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