当前位置:主页 > 科技论文 > 石油论文 >

基于LCD和MSE的往复压缩机故障诊断方法研究

发布时间:2018-05-06 07:55

  本文选题:往复压缩机 + 故障诊断 ; 参考:《东北石油大学》2015年硕士论文


【摘要】:往复压缩机是用于压缩和输送气体的机械设备,已成为石油化工领域必不可少的关键设备,随着社会对安全生产重视程度的日益提高,对其实施故障诊断已势在必行。然而,往复压缩机结构复杂,激励源众多,其故障诊断过程仍存在诸多问题亟待深入研究。本文以往复压缩机振动信号为信息源,针对信号所具有的非线性、强非平稳特性,进行基于局部特征尺度分解(LCD)和多尺度熵(MSE)的特征提取方法研究。首先,在对往复压缩机常见故障形式进行调研以及故障机理进行深入分析的基础上,确定以往复压缩机气缸与传动机构部位的常见故障为研究对象,以振动信号分析为手段,开展其故障诊断方法研究。以2D12型往复压缩机为具体实验对象,进行故障模拟实验并测试状态数据,为故障诊断过程实施奠定了基础。其次,针对往复压缩机振动信号的非平稳特性,使用LCD时频分析方法对振动信号进行自适应分解,突出了状态信息。并针对LCD方法在分解强非平稳信号时,基线出现的波形毛刺失真现象,提出了以三次Hermite插值代替线性变换的基线构造方法,对LCD进行了改进。通过对仿真信号和实测信号的对比分析,验证了该方法的有效性。再者,针对往复压缩机振动信号的非线性特性,提出了基于LCD和MSE的故障特征提取方法。利用相关系数法筛选了LCD分解结果中包含主要状态信息的ISC分量,采用MSE对ISC分量进行了复杂性定量描述,并以奇异值分解方法提取了状态特征矩阵的特征值,作为最终的状态特征向量。最后,以往复压缩机的气缸与传动机构部位的常见故障形式为对象,利用基于LCD和MSE的故障特征提取方法实现了状态特征的有效提取,并以支持向量机(SVM)为模式识别器,实现了故障的准确诊断,通过与多种特征提取方法对别,验证了本文方法的优越性。
[Abstract]:Reciprocating compressor is a kind of mechanical equipment used to compress and transport gas. It has become an indispensable key equipment in petrochemical field. With the increasing attention to safety in production, it is imperative to implement fault diagnosis of reciprocating compressor. However, the reciprocating compressor has a complex structure and a large number of excitation sources, so there are still many problems in the fault diagnosis of reciprocating compressor. In this paper, based on the local characteristic scale decomposition (LCD) and multi-scale entropy (MSE), the method of feature extraction based on local characteristic scale decomposition (LCD) and multi-scale entropy (MSE) is studied in view of the nonlinear and strong non-stationary characteristics of reciprocating compressor vibration signal as information source. First of all, on the basis of the investigation of the common fault forms of reciprocating compressor and the analysis of the fault mechanism, it is determined that the common faults in the cylinder and transmission mechanism of reciprocating compressor are taken as the research object, and the vibration signal analysis is taken as the means. The method of fault diagnosis is studied. Taking the 2D12 reciprocating compressor as the concrete experiment object, the fault simulation experiment and the test state data were carried out, which laid the foundation for the implementation of the fault diagnosis process. Secondly, according to the non-stationary characteristic of reciprocating compressor vibration signal, the LCD time-frequency analysis method is used to decompose the vibration signal adaptively, which highlights the state information. Aiming at the waveform burr distortion of LCD method when decomposing strong non-stationary signals, a method of constructing baselines with cubic Hermite interpolation instead of linear transformation is proposed, and the LCD is improved. The effectiveness of the method is verified by comparing the simulated signal with the measured signal. Furthermore, a fault feature extraction method based on LCD and MSE is proposed for the nonlinear characteristics of reciprocating compressor vibration signals. The correlation coefficient method is used to screen the ISC components containing the main state information in the LCD decomposition results, the complexity of the ISC components is quantitatively described by MSE, and the eigenvalues of the state characteristic matrices are extracted by the singular value decomposition method. As the final state eigenvector. Finally, taking the common fault form of cylinder and transmission mechanism of reciprocating compressor as the object, the effective state feature extraction method based on LCD and MSE is used, and the support vector machine (SVM) is used as the pattern recognizer. The fault diagnosis is realized, and the superiority of this method is verified by distinguishing with various feature extraction methods.
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE964

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王正洪,尤一匡,张小鸣,张琳;往复压缩机的状态监测和故障的诊断方法[J];江苏工业学院学报;2004年03期

2 孙明;往复压缩机故障诊断综述[J];油气田地面工程;2004年08期

3 张琳,朱瑞松,尤一匡,尤侯平,王正洪;往复压缩机监测与诊断技术研究现状与展望[J];化工进展;2004年10期

4 戴新西;贺运初;王大勇;;大型往复压缩机异常振动原因分析及处理[J];石油和化工设备;2006年03期

5 赵杰;李峰;刘录;车俊铁;韩丽艳;;超高压往复压缩机机体振动分析[J];压缩机技术;2008年01期

6 谢红杰;郝点;任志安;;往复压缩机轴承的振动测试分析[J];贵州化工;2008年05期

7 李辉;;往复压缩机故障的分析和排除[J];石油化工自动化;2009年01期

8 唐友福;刘树林;刘颖慧;姜锐红;;基于α稳定分布的往复压缩机故障诊断方法[J];化工机械;2011年05期

9 丁磊;;往复压缩机管道的减振设计[J];化工设计;2012年03期

10 侯伟平;陈亮;;往复压缩机脉动及振动控制浅探[J];中国石油和化工标准与质量;2012年07期

相关会议论文 前8条

1 王金东;王巍;李宏灿;李新伟;;往复压缩机轴承故障的多重分形特征提取[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年

2 王智伟;张鹏;王金东;杜永军;王巍;;基于虚拟仪器的往复压缩机监测系统研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

3 丁月敏;;探究往复压缩机的设计方案 以4M80(85)为例[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年

4 郭文涛;;往复压缩机管线的振动分析方法探究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年

5 窦唯;孙明;刘树林;;基于免疫机理的往复压缩机在线状态监测方法[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年

6 赵海峰;刘树林;王宪明;徐艳;;往复压缩机气阀故障的瞬态特征提取方法研究[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年

7 姚德群;余志红;杨素春;王朝晖;;基于数据挖掘的往复压缩机气阀故障诊断设计[A];设备监测与诊断技术及其应用——第十二届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2005年

8 高晶波;王日新;徐敏强;夏松波;;基于时频分析的往复压缩机气阀故障诊断方法的研究[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年

相关博士学位论文 前2条

1 赵海洋;往复压缩机轴承间隙故障诊断与状态评估方法研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

2 赵海峰;基于HHT的往复压缩机故障诊断研究[D];东北石油大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 臧志宾;往复压缩机润滑站系统结构研究及优化设计[D];沈阳理工大学;2015年

2 于小龙;基于模态分析的往复压缩机管线故障诊断及减振方法研究[D];北京化工大学;2015年

3 伍永强;往复压缩机网状簧片阀工作特性研究[D];广西大学;2015年

4 徐丰甜;基于敏感特征提取的往复压缩机智能诊断技术研究[D];北京化工大学;2015年

5 赵雨薇;往复压缩机早期故障智能预警关键技术研究及应用[D];北京化工大学;2015年

6 谢轶男;往复压缩机气阀瞬态特性及故障模拟研究[D];北京化工大学;2015年

7 田,

本文编号:1851443


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/1851443.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户5e873***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com