本发明涉及自动化检测，尤其涉及一种风电行业设备状态在线监测系统及故障分析方法。
背景技术：
1、风电场包含大量主轴、齿轮箱、行星包和发电机等设备，需要进行定期维护和故障处理以确保设备的正常运行。然而每个设备都涉及多个组件和系统，传统的运维方法往往面临巨大的挑战。现有的维护方法主要基于定期检查和应急维修，存在效率低、响应速度慢、维护成本高的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提出了一种风电行业设备状态在线监测系统及故障分析方法，通过采集风电设备实时运行数据，进行特征提取、变化率计算和时频域分析，实现多维度故障监测，避免微小故障的遗漏，提高故障监测的及时性和准确性。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、第一方面，本发明提供一种风电行业设备状态在线监测系统，包括：
4、信号采集模块，用于采集设备运行参数、间接运行参数和设备状态指标；
5、直接监测模块，用于获取设备运行参数，与预设值进行比较，进行初步故障诊断；
6、间接监测模块，用于获取间接运行参数计算实际变化率，基于实际变化率进行二次故障诊断；
7、冲击脉冲和振动分析模块，用于获取设备运行参数和设备状态指标，采用冲击脉冲分析法和高清振动加速度包络解调法，进行冲击脉冲和振动分析；
8、多趋势分析模块，用于基于设备运行参数绘制图谱，分析设备运行趋势；
9、综合诊断模块，用于对设备运行参数、间接运行参数和设备状态指标进行综合评估；
10、分析报告模块，用于接收初步故障诊断结果、二次故障诊断结果、冲击脉冲和振动分析结果、设备运行趋势结果及综合评估结果生成分析报告。
11、优选地，所述设备运行参数包括振动信号、冲击脉冲信号、转速及各类征兆；所述间接运行参数包括风速、轴转速、负载及温度；所述设备状态指标包括不对中、不平衡、松动、磨损、轴承损伤、轴承润滑及齿轮损伤。
12、优选地，所述信号采集模块包括双t传感器和转速传感器；
13、双t传感器用于采集设备振动信号和冲击脉冲信号；
14、转速传感器用于采集设备转速信息并输出相位信息；当转速信息超过设定转速阈值时，触发直接监测模块、间接监测模块及冲击脉冲和振动分析模块运行。
15、优选地，所述初步故障诊断包括：
16、获取设备运行参数，进行信号融合处理，得到融合特征；
17、将融合特征与故障规则库进行匹配，得到初步故障诊断结果。
18、优选地，所述获取间接运行参数计算实际变化率，基于实际变化率进行二次故障诊断，具体包括：获取间接运行参数计算实际变化率，将实际变化率与变化率规则库进行匹配，进行二次故障诊断。
19、优选地，所述冲击脉冲分析法具体包括：
20、对采集到的冲击脉冲信号进行滤波处理，提取出应力波信号，并将应力波信号进行放大；
21、从放大后的信号中提取出特征参数；所述特征参数包括信号频率、幅度、持续时间，特征参数用于反映材料失效的程度和设备的润滑状态；
22、根据提取的特征参数，使用预设的判定规则，将设备的状态划分为a、b、c、d四种状态代码，分别对应良好的轴承、润滑不良、干摩擦有损坏的危险和伤害；
23、在设备的早期、中期、晚期阶段采集设备状态代码，通过对比历史数据，分析设备的状态变化趋势。
24、优选地，所述图谱包括波形频谱图、故障频率分析、轴心轨迹、轴心位置、波德图、瀑布图、单值棒图和包络谱图。
25、优选地，所述对设备运行参数、间接运行参数和设备状态指标进行综合评估；具体包括：
26、将振动加速度、速度、位移、crest 峰值因子、峭度、歪度，以及 4 个等级的摩擦因子，连同预设的征兆匹配指标，综合绘制在一张图表上，结合振动时域分析与征兆评估频域分析方法，得到不平衡、不对中、松动、齿轮啮合不良、轴承外圈、内圈、滚动体、保持架故障的征兆评估值及故障显示状态。
27、第二方面，本发明提供一种风电行业设备故障分析方法，包括：
28、采集设备运行参数，与预设值进行比较，进行初步故障诊断；所述设备运行参数包括振动值、冲击脉冲、转速及各类征兆；
29、获取间接运行参数计算实际变化率，将实际变化率与变化率规则库进行匹配，进行二次故障诊断；所述间接运行参数包括风速、轴转速、负载及温度；
30、获取设备状态指标，采用分段脉冲评估法和高清振动加速度包络解调法，进行冲击脉冲和振动分析；所述设备状态指标包括不对中、不平衡、松动、磨损、轴承损伤、轴承润滑及齿轮损伤；
31、基于设备运行参数绘制图谱，分析设备运行趋势；
32、获取设备运行参数、间接运行参数和设备状态指标进行综合评估；
33、接收初步故障诊断结果、二次故障诊断结果、冲击脉冲和振动分析结果、设备运行趋势结果及综合评估结果生成分析报告。
34、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
35、本发明通过关键数据采集、实现对机组设备的健康状态实时分析评估，自动智能诊断并提前预警相关故障，变事后处理为事前防御，变计划性或事后性维修转为基于状态的预知性检维修，避免突发性故障带来的安全隐患与经济损失，降低事故率与维修费用，降低备品备件库存率，为设备的高效运行提供保障。
36、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种风电行业设备状态在线监测系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种风电行业设备状态在线监测系统，其特征在于，所述设备运行参数包括振动信号、冲击脉冲信号、转速及各类征兆；所述间接运行参数包括风速、轴转速、负载及温度；所述设备状态指标包括不对中、不平衡、松动、磨损、轴承损伤、轴承润滑及齿轮损伤。
3.如权利要求1所述的一种风电行业设备状态在线监测系统，其特征在于，所述信号采集模块包括双t传感器和转速传感器；
4.如权利要求1所述的一种风电行业设备状态在线监测系统，其特征在于，所述初步故障诊断包括：
5.如权利要求1所述的一种风电行业设备状态在线监测系统，其特征在于，所述获取间接运行参数计算实际变化率，基于实际变化率进行二次故障诊断，具体包括：获取间接运行参数计算实际变化率，将实际变化率与变化率规则库进行匹配，进行二次故障诊断。
6.如权利要求1所述的一种风电行业设备状态在线监测系统，其特征在于，所述冲击脉冲分析法具体包括：
7.如权利要求1所述的一种风电行业设备状态在线监测系统，其特征在于，所述高清振动加速度包络解调法包括：
8.如权利要求1所述的一种风电行业设备状态在线监测系统，其特征在于，所述图谱包括波形频谱图、故障频率分析、轴心轨迹、轴心位置、波德图、瀑布图、单值棒图和包络谱图。
9.如权利要求1所述的一种风电行业设备状态在线监测系统，其特征在于，所述对设备运行参数、间接运行参数和设备状态指标进行综合评估；具体包括：
10.一种风电行业设备故障分析方法，其特征在于，包括：
