变频水泵状态监测及故障诊断探究

温韶雄

广东佛山（佛山市西江供水有限公司，

摘

528000）

要：在现代化生产中，变频水泵得到更广泛使用，甚至作为某些工程的主要设备，其状态监测与故障诊断都会直接影响工程的经

基于LabVIEW开展变频水泵状态监测界面设计。济效益。通过变频水泵振动信号的预处理以及利用变频水泵状态分类原理，故障诊断关键词：变频水泵；状态监测；中图分类号：TP277

文献标识码：B

DOI：10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2019.04D.96

这一软件进行设计。种监测界面拥有变频水泵振动信号采集、数据分析以及对

其实应的存储功能。际的状态监测是基

于软件平台，结合相关的驱动程序进行的。其中，DAQmx主

在设要是采集数据。计完软件界面之后，就可以考虑到对变

频水泵利用Lab

1变频水泵振动信号的预处理

科学技术的发展，使得工厂进入现代化生产，而对于设备并且对于今后的生的状态监测与故障诊断就成为关注的重点，产与发展也有着重要的意义。

幅域、频域分析。其中，机械振动信号处理中，包含了时域、有效值等信号幅值；时域分幅域主要是针对平均值、概率分布、

析指的是时间之内的信号变化；频域分析主要是对于信号频率成分的确定，之后再对应的做出分析处理[1]。

其振动信号就可能考虑到现场设备所处的环境相对复杂，

就需要考虑会带来噪声的干扰。因此，基于不稳定信号的分析，才能全面提升信噪比，从信号到有效的过滤。只有将干扰消除，

之中将设备的状态信息提取出来，并且贴近于实际的故障信号，从而在诊断之中获取正确的结果。2变频水泵状态的分类原理

基于变频水泵振动实测信号，考虑到本身属于离散点，所以就需要正确的判断其运行状态。在变频水泵的故障之中囊括了众多故障，但是不同的故障出现的振动会有所差异。为了能

就需要通过合理有效的方够对各种故障状态进行合理的分类，

从而确保合理状态的分类式来对各种状态振动信号进行分析，

模式之中获取的结果是正确的，然后进行分类处理[2]。

下面主要针对压电式三电对于变频水泵的振动信号采集，极加速度传感器进行。利用合适的方法分析变频水泵的实际运

基行状态，就可以了解其根本，从而及时发现故障并做好维修，于实际的正常状态、不平衡与不对中的情况进行逐一分析考

虑。在实验中所采集到的振动信号时域波形，4种状态本身的时

（图1）域波形基本类似，但利用肉眼无法有效分辨。通过合理的处理与了解其分类模型之后，就可以让分类满足合理性要求。

3基于LabVIEW的变频水泵状态监测界面设计

VIEW的可视化界面观察，最终提供依据服务监测与运行[3]。

图14种状态的振动信号时域波形

变频水泵状态

监测界面功能具体分类如图2所示。3.23.2.1

界面总体设计主界面设计

准确性、稳定性与快速性是对工业现场监测界面的主要要

在设计求，针对这一部分要求，中主要是由控制面板、波形现实、数据显示以及当前变频水泵状态组成。

3.2.2状态监测

图2变频水泵状态监测

界面功能

3.1

系统概述

LabVIEW作为虚拟仪器，属于图形化开发环境语言，并且

分析测量、数据与图形化编程公式相互结合，从而为采集数据、基于实际的需求显示灯提供对应的平台，其本身灵活性较大，

来对需要的功能进行添加/删除，通过计算机软硬件资源的有效利用就可以将实际的困境全部消除掉。基于变频水泵状态监测界面的问题，基于虚拟仪器技术的分析，就可以利用LabVIEW

通过虚拟仪器LabVIEW和MATLAB混合编程来实现状态

监测。LabVIEW建立在图形数据流程编程G语言之上，这样可以实现开发与控制过程的有效简化。通过其对应的计算以及算不过两者需要利用混合法库的可靠性分析，就成为计算的标准。

就编程来进行补充，在MATLAB操作以及LabVIEW调用中，

可以满足混合编程的要求，并且将两者的优势发挥出来。

在变频水泵运行中，状态监测功能对于振动数据进行状态

髗髎骳设备管理与维修2019翼4（下）

从而实现输入信号特征提取，这样就可以实现归

并且通过判断。提前将输入样本添加对应的标签，

MATLABScript节点满足合理的调用模型程序，再将处理数据送到变频水一化的特征处理。之后，

泵分类模型之中，最终获得判别结果。状态监测诊

断G语言程序如图3所示。

图3在线监测部分G语言程序

3.2.3

状态显示及预警

其组成包含了预对于变频水泵状态监测界面，

警与显示，同时针对模型分类来判断其对应的窗

口，就可以利用状态栏文字的显示从而对于分类结果加以呈现。同时，界面在每一个状态旁边都设置了指示灯：当处于正常状态，指示灯为绿色；当处理

就会成醒目的红色，不平衡、不对中等情况的时候，要求使用者及时进行维修。

也对于变频水泵状态监测模式，针对程序状态，有对应的标签设置，并且还会对使用者的感受加以考

虑，设计了对应的预警栏和状态显示，通过4种状态

其具体程的对应设置，在列表框中以字符形式呈现，序如图4所示。

3.2.4界面运行结果

基于调试分析显示，可以达到处理变频水泵振

在动数据的要求。界面运行之后，还需要了解3轴方

向的波形和数据，利用判定判定变频水泵的实际运行状态。具体监测结果见图5。

图5运行结果

4结语

变频水泵在生产系统中的应用越来越广泛，对于其进行状态监测与故障诊断成为当前重要课题之一。以变频水泵振动数帮助管理人员对据为依据，通过监测软件对数据进行分析判断，

变频水泵的状态或故障进行诊断，提高变频水泵的实际工作效率和可靠性，进而能够满足其经济效益的全面提升。

参考文献

胡军.高炉循环水泵状态监测与故障诊断实例［J］［1］何凤英，.矿业工

程，2017（5）：51-53.

［J］［2］顾翼.状态监测技术在离心水泵上的应用.石油化工技术与经

济，2016（2）：55-57，62.

［J］［3］马志图.注水泵的状态监测与故障诊断探讨.科技创新与应用，符向前.水泵机组状态监测与故障诊断系统研究［4］孙慕群，刘霞，

［J］.中国农村水利水电，2011（11）：113-116.2014（9）：65.

图4G语言程序

然后利用LabVIEW整体来说，针对虚拟仪器的简单分析，

存为设计软件。设计的变频水泵状态监测主要是由数据采集、

并且针对其实际的设计方储数据、状态显示等多个部分组成，法和实现功能进行描述。然后通过界面的运行结果，就可以直观的看到变频水泵的实际运行状态[4]。

〔编辑吴建卿〕

设备管理与维修2019翼4（下）

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