【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電數(shù)字數(shù)據(jù)處理，具體涉及一種面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著工業(yè)自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，線纜編織機在電線線纜行業(yè)的應(yīng)用日益廣泛，線纜編織機是一種專門用于制造電線電纜的機械設(shè)備，它主要用于編織線纜的屏蔽層。在電線電纜的生產(chǎn)過程中，編織機通過將多根細金屬絲（如銅絲、鋁絲或鍍錫銅絲等）按照一定的編織角度和密度，纏繞在線纜的核心導(dǎo)體或內(nèi)層絕緣材料之外，形成一個緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
2、編織機在長時間連續(xù)運行過程中，易受多種因素影響而產(chǎn)生故障，導(dǎo)致生產(chǎn)中斷和產(chǎn)品質(zhì)量下降。在線纜編織機械中，齒輪不僅是動力傳遞的關(guān)鍵，更是精確控制整個編織過程的核心組件。一旦線纜編織機械的齒輪出現(xiàn)微小磨損，便可能對編織的節(jié)奏和密度造成微妙的影響。然而，鑒于設(shè)備上眾多的齒輪組件以及磨損程度相對較小，所產(chǎn)生的干擾信號也相應(yīng)較弱，加之監(jiān)測傳感器在執(zhí)行監(jiān)測任務(wù)時易受外部環(huán)境因素的干擾，這進一步增加了監(jiān)測的難度。若無法對齒輪組件進行實時準測的監(jiān)測，將會無法實時掌握設(shè)備狀態(tài)、無法快速診斷并處理潛在故障，進而無法保障編織機的穩(wěn)定運行、降低生產(chǎn)效率。
3、因此，如何對線纜編織機的故障進行實時準確的在線監(jiān)測，是目前亟需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決如何對線纜編織機的故障進行實時準確的在線監(jiān)測的技術(shù)問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：
2、本申請實施例提供一種面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方
3、獲取線纜編織機在工作時的振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號；
4、針對所述振動監(jiān)測信號，在不同的齒輪轉(zhuǎn)速時，對所述振動監(jiān)測信號由齒輪磨損引起的波動進行分析，得到所述線纜編織機的齒輪振動異常程度；
5、對所述振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號的時間同步性進行分析，得到突變位置重合度，并對所述振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號的幅值變化一致性進行分析，得到幅值變化關(guān)聯(lián)性；
6、基于所述齒輪振動異常程度、所述突變位置重合度和所述幅值變化關(guān)聯(lián)性，確定所述線纜編織機的齒輪故障率，并基于所述齒輪故障率確定所述線纜編織機的故障檢修策略。
7、在一些實施例中，所述獲取線纜編織機在工作時的振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號，包括：
8、通過預(yù)先安裝于所述線纜編織機的齒輪箱外殼表面的振動傳感器，獲取所述線纜編織機在工作時的振動監(jiān)測信號；
9、通過預(yù)先安裝于所述線纜編織機的線纜編織入口的張力傳感器，獲取所述線纜編織機在工作時的張力監(jiān)測信號。
10、在一些實施例中，所述針對所述振動監(jiān)測信號，在不同的齒輪轉(zhuǎn)速時，對所述振動監(jiān)測信號由齒輪磨損引起的波動進行分析，得到所述線纜編織機的齒輪振動異常程度，包括：
11、根據(jù)所述齒輪轉(zhuǎn)速，將所述振動監(jiān)測信號劃分為多個振動監(jiān)測子信號；
12、對所述多個振動監(jiān)測子信號中固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的振幅波動進行分析，得到所述線纜編織機的齒輪振動異常程度。
13、在一些實施例中，所述對所述多個振動監(jiān)測子信號中固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的振幅波動進行分析，得到所述線纜編織機的齒輪振動異常程度，包括：
14、對所述多個振動監(jiān)測子信號，提取高頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的第一齒輪振動異常程度；
15、對所述多個振動監(jiān)測子信號，提取低頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的第二齒輪振動異常程度；
16、組合所述第一齒輪振動異常程度和所述第二齒輪振動異常程度，得到所述線纜編織機的齒輪振動異常程度。
17、在一些實施例中，所述對所述多個振動監(jiān)測子信號，提取高頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的第一齒輪振動異常程度，包括：
18、根據(jù)所述多個振動監(jiān)測子信號，獲取所述高頻固有模態(tài)函數(shù)分量的數(shù)量，以及各所述振動監(jiān)測子信號中所述高頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的熵；
19、根據(jù)各所述振動監(jiān)測子信號中所述高頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的熵，確定熵隨所述齒輪轉(zhuǎn)速的變化趨勢；
20、根據(jù)所述熵隨所述齒輪轉(zhuǎn)速的變化趨勢、所述高頻固有模態(tài)函數(shù)分量的數(shù)量，確定所述高頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的第一齒輪振動異常程度。
21、在一些實施例中，所述對所述多個振動監(jiān)測子信號，提取低頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的第二齒輪振動異常程度，包括：
22、根據(jù)所述多個振動監(jiān)測子信號，獲取所述低頻固有模態(tài)函數(shù)分量的數(shù)量，以及各所述振動監(jiān)測子信號中所述低頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的能量；
23、根據(jù)各所述振動監(jiān)測子信號中所述低頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的能量，確定所述能量隨所述齒輪轉(zhuǎn)速的變化趨勢；
24、根據(jù)所述熵隨所述齒輪轉(zhuǎn)速的變化趨勢、所述能量隨所述齒輪轉(zhuǎn)速的變化趨勢、所述低頻固有模態(tài)函數(shù)分量的數(shù)量，確定所述低頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的第二齒輪振動異常程度。
25、在一些實施例中，所述對所述振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號的時間同步性進行分析，得到突變位置重合度，包括：
26、根據(jù)預(yù)設(shè)時間，將所述振動監(jiān)測信號劃分為多個第一滑動窗口，并將所述張力監(jiān)測信號劃分為多個第二滑動窗口；
27、針對各所述第一滑動窗口，通過峭度峰值確定所述振動監(jiān)測信號的沖擊點；
28、針對各所述第二滑動窗口，通過差分監(jiān)測，確定所述張力監(jiān)測信號中變化率最大對應(yīng)的變化點；
29、分析所述沖擊點和所述變化點的時間同步性，得到所述突變位置重合度。
30、在一些實施例中，所述對所述振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號的幅值變化一致性進行分析，得到幅值變化關(guān)聯(lián)性，包括：
31、獲取所述振動監(jiān)測信號在所述不同齒輪轉(zhuǎn)速時對應(yīng)的各所述第一滑動窗口的第一幅值，以及所述張力監(jiān)測信號在所述不同齒輪轉(zhuǎn)速時對應(yīng)的各所述第二滑動窗口的第二幅值；
32、對所述第一幅值和所述第二幅值的變化進行一致性分析，得到所述幅值變化關(guān)聯(lián)性。
33、在一些實施例中，所述基于所述齒輪故障率確定所述線纜編織機的故障檢修策略，包括：
34、將所述齒輪故障率與預(yù)設(shè)齒輪故障率閾值進行比對；
35、在所述齒輪故障率大于或等于所述預(yù)設(shè)齒輪故障率閾值時，對所述線纜編織機的齒輪進行磨損檢修。
36、本申請實施例還提供一種面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
37、信號獲取模塊，用于獲取線纜編織機在工作時的振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號；
38、第一分析模塊，用于針對所述振動監(jiān)測信號，在不同的齒輪轉(zhuǎn)速時，對所述振動監(jiān)測信號由齒輪磨損引起的波動進行分析，得到所述線纜編織機的齒輪振動異常程度；
39、第二分析模塊，用于對所述振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號的時間同步性進行分析，得到突變位置重合度，并對所述振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號的幅值變化一致性進行分析，得到幅值變化關(guān)聯(lián)性；
40、齒輪故障率確定模塊，用于基于所述齒輪振動異常程度、所述本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權(quán)利要求1所述的面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述獲取線纜編織機在工作時的振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號，包括：
3.如權(quán)利要求1所述的面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述針對所述振動監(jiān)測信號，在不同的齒輪轉(zhuǎn)速時，對所述振動監(jiān)測信號由齒輪磨損引起的波動進行分析，得到所述線纜編織機的齒輪振動異常程度，包括：
4.如權(quán)利要求3所述的面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述對所述多個振動監(jiān)測子信號中固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的振幅波動進行分析，得到所述線纜編織機的齒輪振動異常程度，包括：
5.如權(quán)利要求4所述的面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述對所述多個振動監(jiān)測子信號，提取高頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的第一齒輪振動異常程度，包括：
6.如權(quán)利要求5所述的面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述對所述多個振動監(jiān)測子信號，提取低頻固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的第二齒輪振動異常程度，包括：
7.如權(quán)利要
8.如權(quán)利要求7所述的面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述對所述振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號的幅值變化一致性進行分析，得到幅值變化關(guān)聯(lián)性，包括：
9.如權(quán)利要求1所述的面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述基于所述齒輪故障率確定所述線纜編織機的故障檢修策略，包括：
10.一種面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權(quán)利要求1所述的面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述獲取線纜編織機在工作時的振動監(jiān)測信號和張力監(jiān)測信號，包括：
3.如權(quán)利要求1所述的面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述針對所述振動監(jiān)測信號，在不同的齒輪轉(zhuǎn)速時，對所述振動監(jiān)測信號由齒輪磨損引起的波動進行分析，得到所述線纜編織機的齒輪振動異常程度，包括：
4.如權(quán)利要求3所述的面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述對所述多個振動監(jiān)測子信號中固有模態(tài)函數(shù)分量對應(yīng)的振幅波動進行分析，得到所述線纜編織機的齒輪振動異常程度，包括：
5.如權(quán)利要求4所述的面向線纜編織機的故障在線監(jiān)測方法，其特征在于，所述對所述多個振動監(jiān)測子信號，提取高頻固有模態(tài)函數(shù)分量對...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：包天宇，陳榮，王立文，
申請(專利權(quán))人：杭州三普機械有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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