技术特征：
1.一种设备振动信号标度曲线转折点检测方法及工况监测装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用加速度传感器以采样频率fs测取设备振动信号x(i), i=1, 2,
ꢀ…
,n，n为采样信号的长度；步骤2：采用去趋势波动分析（detrended fluctuation analysis, dfa）算法获得振动信号x（i）的标度曲线；步骤3：在标度曲线上考察5个连续的点，这5个连续的点依次记为a、b、c、d、e，；步骤4：在三角形
△
bcd内，根据余弦定理计算夹角∠bcd，，其中l
bc
代表点b和点c之间的距离、l
cd
代表点c和点d之间的距离、l
bd
代表点b和点d之间的距离；步骤5：在三角形
△
ace内，根据余弦定理计算夹角∠ace， ，其中l
ac
代表点a和点c之间的距离、l
ce
代表点c和点e之间的距离、l
ae
代表点a和点e之间的距离；步骤6：如果∠bcd和∠ace同时大于预设角度pa，则识别点c 为转折点；步骤7：如果直线bc的斜率超过直线cd的斜率，则点c为凸转折点，如果直线bc的斜率小于直线cd的斜率，则点c为凹转折点；步骤8：两个连续的凸转折点或两个连续的凹转折点之间至少间隔m个点；步骤9：两个连续的凸转折点或两个连续的凹转折点之间的直线的斜率大于预设值r；步骤10：根据检测到的转折点对标度曲线进行分段，获得局部标度区间，在局部标度区间内分别计算局部标度指数，把获得的多标度指数作为振动信号的特征参数;步骤11：利用多标度指数监测设备的运行状态，如果某时刻的多标度指数相对于上个时刻的多标度指数变化超过10%，则判断设备状态出现了明显变化。2.根据权利要求1所述的一种设备振动信号标度曲线转折点检测方法及工况监测装置，其特征在于，所述步骤2中dfa算法包括以下步骤：1） 对振动信号x(i)构造一个求和序列，；2）将新时间序列按照长度s等分为k段，每段记为；
3）采用最小二乘法拟合每段数据的线性趋势，其中第k段数据的拟合趋势记为，；4）计算每段数据的方差，其中第k段数据的方差记为：；4) 对所有的k段数据计算均方误差的平均值；5) 改变时间尺度s的大小，重复步骤上述2)
‑ꢀ
5)，如果时间序列x(i)具有自相似特征，则至少当s在某个尺度范围内取值时，f(s)和s满足下面的标度律关系，其中b为常数系数，α为x(i)的标度指数，f(s)为x(i)的波动函数，lg(f(s))与lg(s)之间的对应关系称为标度曲线，符号lg代表以10为底的对数。3.根据权利要求1所述的一种设备振动信号标度曲线转折点检测方法及工况监测装置，其特征在于，所述步骤10中多标度指数包括以下步骤：1) 记检测到的振动信号x(i)标度曲线的转折点为c
p
，p=1,2,
…
,p
‑
1，p代表标度曲线转折点的数目；2) 定义连续两个转折点c
p
和c
p+1
所对应的标度区间为第p个局部标度区间；3) 在第p个局部标度区间上执行dfa获得第p个局部标度区间上的标度指数，p=1,2,
…
,p
‑
1；4)(p
‑
1)个局部标度指数按照顺序排列构成多标度指数。4.实施如权利要求1
‑
3其中之一所述一种设备振动信号标度曲线转折点检测方法及工况监测装置，其特征在于：包括数据线，加速度传感器，数据采集卡，机箱、笔记本电脑和信号分析软件，加速度传感器通过数据线与数据采集卡连接，数据采集卡安装在机箱内，机箱通过数据线与笔记本电脑连接，信号分析软件安装在笔记本电脑上，信号分析软件用来实现所述算法。
技术总结
本发明公开了一种设备振动信号标度曲线转折点检测方法及工况监测装置。该方法首先利用DFA算法对设备振动信号进行处理，得到振动信号的标度曲线，然后利用提出的准则检测标度曲线的转折点，判断转折点的凸凹性，排除虚假的转折点，利用检测到的转折点对标度曲线进行分段，获得局部标度区间，在局部标度区间内分别计算局部标度指数，把获得的多标度指数作为振动信号的特征参数，利用多标度指数监测设备的运行状态，如果某时刻的多标度指数相对于上个时刻的多标度指数变化超过10%，则判断设备运行状态出现了明显变化。本发明适合于处理复杂的设备振动信号，能够准确区分相近的设备运行状态，具有良好的抗噪性和鲁棒性，设备状态监测装置具有良好的适应性和便携性，便于工程应用。应用。应用。
技术研发人员：林近山 尹建华 寇兴磊 窦春红 刘英杰
受保护的技术使用者：山东中科普锐检测技术有限公司
技术研发日：2021.08.03
技术公布日：2021/11/2