振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法、裝置及振動(dòng)分析儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法、裝置及振動(dòng)分析儀，通過(guò)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的量級(jí)進(jìn)行自定義，即調(diào)節(jié)設(shè)定參數(shù)，從而屏蔽干擾，檢測(cè)出有效振動(dòng)，為下一步的實(shí)驗(yàn)、分析提供準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)或者提供報(bào)警輸出。通過(guò)軟件方式調(diào)整監(jiān)測(cè)的振動(dòng)量級(jí)，只需要選擇靈敏度較高的振動(dòng)采集器，不需要對(duì)振動(dòng)采集器本身進(jìn)行調(diào)整，這種方式效率高，監(jiān)測(cè)效果好。
【專利說(shuō)明】振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法、裝置及振動(dòng)分析儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法、裝置及振動(dòng)分析儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 振動(dòng)信號(hào)采集是目前比較成熟的技術(shù)，各種振動(dòng)采集器對(duì)振動(dòng)信號(hào)采集越來(lái)精 密，對(duì)所采集的信號(hào)加以處理，上傳或聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)防范措施。目前所采用 的技術(shù)主要是針對(duì)振動(dòng)信號(hào)采集和簡(jiǎn)易處理，振動(dòng)采集器工藝精密，可以采集到很微弱的 振動(dòng)信號(hào)，包括振動(dòng)采集器受到振動(dòng)、諧振、翻轉(zhuǎn)等，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)開關(guān)量信號(hào)，信號(hào)被傳遞 給主機(jī)或分析儀，分析儀通過(guò)放大電路聯(lián)動(dòng)相關(guān)報(bào)警裝置。
[0003] 現(xiàn)有的振動(dòng)采集器采用閉合通路式工作原理，振動(dòng)采集器是無(wú)源結(jié)構(gòu)，如圖1，內(nèi) 部有四根金屬導(dǎo)桿，四根導(dǎo)桿中間是一個(gè)導(dǎo)電的金屬滾珠，相鄰導(dǎo)桿之間相互沒(méi)有連接，只 有對(duì)角兩導(dǎo)柱接出一根導(dǎo)線到采集器外部，一個(gè)采集器外部有兩根導(dǎo)線，借助內(nèi)部四根導(dǎo) 柱中相鄰的兩個(gè)導(dǎo)柱導(dǎo)通才能成為通路，而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通的辦法是由滾珠處于相鄰兩個(gè)導(dǎo)柱之 間才能實(shí)現(xiàn)。
[0004] 四根導(dǎo)桿中1和2之間的距離最小，3和4之間的距離最大，1和3、2和4之間的 距離一樣，通過(guò)調(diào)整振動(dòng)采集器的初始位置，可以調(diào)整振動(dòng)信號(hào)的靈敏度，若滾珠常態(tài)位于 3和4之間，滾珠最為穩(wěn)定，且不易滾動(dòng)，采集器的靈敏度就最低；若滾珠常態(tài)位于1和2之 間，滾珠最不穩(wěn)，采集器的靈敏度就最高；若滾珠常態(tài)位于1和3或2和4之間，采集器的靈 敏度就是適中。
[0005] 現(xiàn)有的振動(dòng)分析技術(shù)存在缺陷：
[0006] 1，由于振動(dòng)采集的靈敏度不夠從而造成振動(dòng)分析不準(zhǔn)確；提高采集靈敏度能解決 該問(wèn)題，如通過(guò)上述的調(diào)整振動(dòng)采集器初始位置的方式。
[0007] 2,振動(dòng)采集的靈敏度過(guò)高，干擾信號(hào)增加，誤報(bào)增加，造成振動(dòng)分析不準(zhǔn)確；需要 降低靈敏度。比如，一個(gè)建筑物內(nèi)，不僅墻體上布控有振動(dòng)采集器，門體上也有布控，門的正 常開關(guān)屬于振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的干擾信號(hào)，系統(tǒng)需要排除正常開關(guān)門所產(chǎn)生的振動(dòng)，使其在正 常開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)得以屏蔽，不產(chǎn)生或盡量少產(chǎn)生誤告。
[0008] 從以上分析可知，在進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)時(shí)，振動(dòng)采集器的靈敏度選擇成為了困擾工程 設(shè)計(jì)人員的一大問(wèn)題，工程設(shè)計(jì)人員必須依賴經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇具體的采集器及其靈敏度，而且 在具體作業(yè)中往往還需要反復(fù)試驗(yàn)以微調(diào)采集器的靈敏度，如上述的調(diào)整采集器初始位置 的方式。另外，對(duì)于不同的墻體，其材質(zhì)、厚度不一，產(chǎn)生的振動(dòng)效果也有差異，需要配置不 同靈敏度級(jí)別的采集器，工作量很大。
[0009] 所以說(shuō)，現(xiàn)有方式效率低下，監(jiān)測(cè)效果也差，而且在后期維護(hù)過(guò)程中，如果想要調(diào) 整采集器靈敏度，必須重新調(diào)節(jié)和布置采集器，十分繁瑣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是提供一種振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法、裝置以及采用上述方法的振動(dòng)分析儀， 用以解決需要技術(shù)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)方式效率低的問(wèn)題。
[0011] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：
[0012] 振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，包括步驟如下：
[0013] 1)檢測(cè)振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)；
[0014] 2)在設(shè)定時(shí)間Ζ〈Ζ0內(nèi)，如果有效振動(dòng)次數(shù)Y超過(guò)Y0,則進(jìn)行處理；所述有效振動(dòng) 是指：設(shè)定周期內(nèi)檢測(cè)到振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)次數(shù)X超過(guò)X0的振動(dòng)，Ζ0、Υ0、Ζ0為設(shè)定值。 一組串聯(lián)布設(shè)于待測(cè)試建筑物中的振動(dòng)采集器形成一條振動(dòng)監(jiān)測(cè)回路；通過(guò)檢測(cè)所述振動(dòng) 監(jiān)測(cè)回路斷開確定為檢測(cè)到振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)。步驟2)中，所述進(jìn)行處理為進(jìn)行一次告 警。所述Ζ0、Υ0、Ζ0通過(guò)人工或軟件調(diào)整。
[0015] 振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括：檢測(cè)模塊：檢測(cè)振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)；判斷模 塊：在設(shè)定時(shí)間Ζ〈Ζ0內(nèi)，如果有效振動(dòng)次數(shù)Υ超過(guò)Υ0,則進(jìn)行處理；所述有效振動(dòng)是指：設(shè) 定周期內(nèi)檢測(cè)到振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)次數(shù)X超過(guò)Χ0的振動(dòng)，ΖΟ、Υ0、Ζ0為設(shè)定值。所述進(jìn) 行處理為進(jìn)行一次告警。所述Ζ0、Υ0、Ζ0通過(guò)人工或軟件調(diào)整。
[0016] 振動(dòng)分析儀，包括處理器，處理器設(shè)有至少一個(gè)數(shù)據(jù)采集接口。所述處理器還連接 有用于設(shè)置Χ、γ、ζ值的按鍵與顯示Χ、Υ、Ζ值的顯示器。所述處理器還設(shè)有通訊接口，通訊 接口用于連接短信通訊模塊和/或監(jiān)控中心。
[0017] 本發(fā)明的振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，通過(guò)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的量級(jí)進(jìn)行自定義，即調(diào)節(jié)設(shè)定參數(shù)，從 而屏蔽干擾，檢測(cè)出有效振動(dòng)，為下一步的實(shí)驗(yàn)、分析提供準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)或者提供報(bào)警輸 出。比如對(duì)于墻體、門體振動(dòng)，可以首先確定正常開門關(guān)門所產(chǎn)生的X、Υ、Ζ值，然后再設(shè)定 周期以及χο、Υ〇、Ζ0值高于正常開關(guān)門所能夠達(dá)到的X、Υ、Ζ值，從而屏蔽正常開關(guān)門所引 起的振動(dòng)。通過(guò)軟件方式調(diào)整監(jiān)測(cè)的振動(dòng)量級(jí)，只需要選擇靈敏度較高的振動(dòng)采集器，不需 要對(duì)振動(dòng)采集器本身進(jìn)行調(diào)整，這種方式效率高，監(jiān)測(cè)效果好，在后期維護(hù)過(guò)程中，只需要 修改參數(shù)即可調(diào)整監(jiān)測(cè)的振動(dòng)量級(jí)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是振動(dòng)采集器原理圖；
[0019] 圖2是振動(dòng)分析儀原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021] 振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法、裝置實(shí)施例
[0022] 振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)理解為基于振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法的功能構(gòu)件。振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，包括步驟 如下：1)檢測(cè)振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)；2)在設(shè)定時(shí)間Ζ〈Ζ0內(nèi)，如果有效振動(dòng)次數(shù)Υ超過(guò)Υ0， 則進(jìn)行處理；所述有效振動(dòng)是指：設(shè)定周期內(nèi)檢測(cè)到振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)次數(shù)X超過(guò)Χ0的 振動(dòng)，Ζ0、Υ0、Ζ0為設(shè)定值。
[0023] 一組串聯(lián)布設(shè)于待測(cè)試建筑物中的振動(dòng)采集器形成一條振動(dòng)監(jiān)測(cè)回路；通過(guò)檢測(cè) 振動(dòng)監(jiān)測(cè)回路斷開確定為檢測(cè)到振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)。選用低電位告警方式的振動(dòng)采集探 頭，此探頭工作原理是，當(dāng)探頭內(nèi)部導(dǎo)體處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)屬于正常（即高電平、常閉狀態(tài)正 常）；當(dāng)探頭內(nèi)部導(dǎo)體一出現(xiàn)斷開狀態(tài)時(shí)，便理解為是由于振動(dòng)導(dǎo)致的回路斷開（即低電平， 斷開狀態(tài)告警)。作為其他實(shí)施方式，監(jiān)測(cè)回路也可以采用多個(gè)處于斷開狀態(tài)的采集器并聯(lián) 的方式，當(dāng)任意采集器因振動(dòng)處于閉合狀態(tài)時(shí)，則發(fā)出信號(hào)。
[0024] 步驟2)中，進(jìn)行處理為進(jìn)行一次告警。作為其他實(shí)施方式，也可以進(jìn)行其他處理， 如記錄、傳輸?shù)?。?、Υ0、Ζ0可以通過(guò)人工或軟件調(diào)整。調(diào)整方式很多，下文將給出一種具 體調(diào)整方式。
[0025] 振動(dòng)分析儀實(shí)施例
[0026] 振動(dòng)分析儀的原理如圖2所示，核心為一個(gè)由處理器芯片構(gòu)成的主板，處理器采 用了 STC89C52單片機(jī)，除了電源等的部分之外，處理器設(shè)有至少一個(gè)數(shù)據(jù)采集接口，每個(gè) 數(shù)據(jù)采集接口用于連接一條振動(dòng)監(jiān)測(cè)回路(如圖所示一條回路--外部觸發(fā)、信號(hào)俘獲、隔 離傳輸)，也可以采用一個(gè)數(shù)據(jù)采集接口連接多條振動(dòng)監(jiān)測(cè)回路的方式。處理器還設(shè)有通訊 接口，可以接入現(xiàn)有監(jiān)控中心(如圖隔離傳輸、報(bào)警上傳、監(jiān)控中心)，亦可(連接短信通訊模 塊)，通過(guò)SIM卡短信模式，發(fā)送相關(guān)短信到指定人員手機(jī)，所有設(shè)置、指令、回傳信息均以中 文短信形式出現(xiàn)(如圖SIM卡、天線、短信收發(fā))。
[0027] 為了可以在現(xiàn)場(chǎng)人工設(shè)置振動(dòng)量級(jí)，調(diào)節(jié)Ζ0、Υ0、Ζ0,處理器還連接輸入輸出設(shè)備， 輸入輸出設(shè)備可以采用觸摸屏、或者鍵盤與顯示器等等，以下給出了采用按鍵觸點(diǎn)為輸入， 以四位七段數(shù)碼管為輸出的實(shí)施方式。數(shù)碼管自左向右排列，右邊第一個(gè)數(shù)碼管(用于顯 示X)是對(duì)振動(dòng)探測(cè)器所采集的信息進(jìn)行初步分析，每一次墻體振動(dòng)對(duì)于振動(dòng)探測(cè)器內(nèi)閉合 回路帶來(lái)的斷開次數(shù)都會(huì)在這一位數(shù)碼管上顯示出來(lái)，可調(diào)的設(shè)置次數(shù)為"0"到"9"，比如 設(shè)置為"9"，則由于振動(dòng)產(chǎn)生的回路斷開次數(shù)小于"9"，則自動(dòng)屏蔽，當(dāng)斷開次數(shù)大于等于 "9"，則作為第一為計(jì)數(shù)位的有效振動(dòng)，并向左邊第二位數(shù)碼管進(jìn)位(用于顯示Υ)。第二位 數(shù)碼管也是可調(diào)，范圍仍是"〇"到"9"，所累積的信息是由第一位數(shù)碼管傳遞而來(lái)，比如設(shè) 置為"9"，則在第一位數(shù)碼管進(jìn)位次數(shù)達(dá)到"9"之后，則作為一次振動(dòng)的真實(shí)信息上報(bào)，并 輸出一個(gè)開關(guān)量信號(hào)。至此，就形成了一個(gè)振動(dòng)振幅超過(guò)"9"，并且累積觸發(fā)九次之后，上 報(bào)一次振動(dòng)信息，但是振動(dòng)信號(hào)會(huì)一直累積，終有達(dá)到峰值"9"的時(shí)候，所以，設(shè)置一個(gè)輪詢 時(shí)間，再第三位數(shù)碼管(用于顯示Ζ)上顯示，此設(shè)置可調(diào)，范圍是"0"到"9"，每一個(gè)計(jì)數(shù)位 表示十秒，例如設(shè)置的是"9"，則表示九十秒的輪詢時(shí)間，在此輪詢時(shí)間內(nèi)，若有累積振動(dòng)幅 度超過(guò)"9"的累積，便會(huì)觸發(fā)一次有效的振動(dòng)輸出。舉例說(shuō)明，若三位數(shù)碼管設(shè)置的數(shù)值是 "999"，則說(shuō)明是在九十秒的時(shí)段內(nèi)，振動(dòng)頻率高于九的信息累積九次，則上報(bào)一次告警。
[0028] 告警需要向值守人員或保衛(wèi)機(jī)構(gòu)及時(shí)發(fā)出通知，可采用短信的形式告知，預(yù)留五 個(gè)告知號(hào)碼，根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)定告知人選和人數(shù)。系統(tǒng)的設(shè)定可以由中文短信形式實(shí)現(xiàn)， 可以設(shè)置站點(diǎn)名稱，告知人的添加和刪除，添加成功后，屆時(shí)，可以發(fā)出"振動(dòng)告警"，"系統(tǒng) 故障"，"斷電告警"三種提示。
[0029] 本發(fā)明彌補(bǔ)了現(xiàn)有的振動(dòng)采集和分析技術(shù)，對(duì)振動(dòng)信號(hào)源應(yīng)盡可能采集，而對(duì)所 采集的信號(hào)能加以分析，并按照事先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況考察測(cè)試，另行設(shè)置相關(guān)參數(shù)；或者 由于城市建設(shè)變動(dòng)較大，所布控的環(huán)境難免受外界影響，應(yīng)根據(jù)環(huán)境情況，可實(shí)時(shí)調(diào)整振動(dòng) 信號(hào)處理參數(shù)，使得振動(dòng)布控周到，信號(hào)采集完整，上報(bào)告警準(zhǔn)確，減少或消除誤告。
【權(quán)利要求】
1. 振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括步驟如下： 1) 檢測(cè)振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)； 2) 在設(shè)定時(shí)間Z〈ZO內(nèi)，如果有效振動(dòng)次數(shù)Y超過(guò)Y0,則進(jìn)行處理；所述有效振動(dòng)是指： 設(shè)定周期內(nèi)檢測(cè)到振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)次數(shù)X超過(guò)X0的振動(dòng)，ZO、YO、Z0為設(shè)定值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，一組串聯(lián)布設(shè)于待測(cè)試建筑物 中的振動(dòng)采集器形成一條振動(dòng)監(jiān)測(cè)回路；通過(guò)檢測(cè)所述振動(dòng)監(jiān)測(cè)回路斷開確定為檢測(cè)到振 動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，步驟2)中，所述進(jìn)行處理為進(jìn)行 一次告警。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述ZO、YO、ZO通過(guò)人工或軟件 調(diào)整。
5. 振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括： 檢測(cè)模塊：檢測(cè)振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)； 判斷模塊：在設(shè)定時(shí)間Ζ〈ΖΟ內(nèi)，如果有效振動(dòng)次數(shù)Υ超過(guò)Υ0,則進(jìn)行處理；所述有效振 動(dòng)是指：設(shè)定周期內(nèi)檢測(cè)到振動(dòng)采集器動(dòng)作信號(hào)次數(shù)X超過(guò)Χ0的振動(dòng)，ΖΟ、ΥΟ、Ζ0為設(shè)定 值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述進(jìn)行處理為進(jìn)行一次告警。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述ΖΟ、ΥΟ、ΖΟ通過(guò)人工或軟件 調(diào)整。
8. 采用權(quán)利要求1所述方法的振動(dòng)分析儀，包括處理器，其特征在于，處理器設(shè)有至少 一個(gè)數(shù)據(jù)采集接口。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的振動(dòng)分析儀，其特征在于，所述處理器還連接有用于設(shè)置X、 Υ、Ζ值的按鍵與顯示X、Υ、Ζ值的顯示器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的振動(dòng)分析儀，其特征在于，所述處理器還設(shè)有通訊接口，通 訊接口用于連接短信通訊模塊和/或監(jiān)控中心。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK104101424SQ201310326028
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】竇大明 申請(qǐng)人:竇大明