电机的振动信息的监测方法及装置、振动监测装置与流程

本技术涉及传感领域，具体涉及一种电机的振动信息的监测方法及装置、振动监测装置。

背景技术：

1、现在很多工厂因电机故障导致事故频发，造成重大经济损失，更严重的导致重大安全事故。通过对大量电机事故分析发现，电机出现故障前，会出现振动异常的现象，因此目前亟需一种能够监测电机的振动信息的方案。

技术实现思路

1、本发明提出一种电机的振动信息的监测方法及装置、振动监测装置，所述技术方案如下：

2、一方面，提供了一种电机的振动信息的监测方法，应用于振动监测装置中的信号处理器；振动监测装置还包括：基板和运动组件；基板与电机的定子固定连接，基板上设置有多个依次套接的环状电极，每个环状电极与电机的转子共轴，运动组件的一端固定在转子上，运动组件的另一端在与任一环状电极接触时构成第一摩擦发电机；方法包括：

3、在转子带动运动组件转动的过程中，若确定运动组件的另一端离开初始位置，则获取运动组件的另一端从离开初始位置到再次返回初始位置所接触的各个参考环状电极输出的电信号；

4、基于各个参考环状电极输出的电信号，确定初始位置与目标位置之间的距离；

5、将距离确定为电机的振幅；

6、其中，初始位置为预设的相邻两个环状电极之间的区域中的任意位置，且运动组件的另一端位于初始位置时电机处于平衡状态；目标位置为运动组件的另一端从初始位置离开后所到达的距离初始位置最远的位置。

7、可选的，参考环状电极为多个；基于各个参考环状电极输出的电信号，确定初始位置与目标位置之间的距离，包括：

8、基于各个第一参考环状电极输出的电信号，确定第二参考环状电极与初始位置之间的第一间距；

9、基于第二参考环状电极输出的电信号，确定第二参考环状电极与目标位置之间的第二间距；

10、基于第一间距和第二间距之和，确定目标位置与初始位置之间的距离；

11、其中，第二参考环状电极为距离初始位置最远的参考环状电极，第一参考环状电极为除第二参考环状电极之外的参考环状电极。

12、可选的，基于各个第一参考环状电极输出的电信号，确定第二参考环状电极与初始位置之间的第一间距，包括：

13、获取第一参考环状电极的第一环宽；

14、基于各个第一参考环状电极输出的电信号，确定第一环宽的个数；

15、基于第一环宽与两倍的个数的第一乘积确定第一间距。

16、可选的，基于第二参考环状电极输出的电信号，确定第二参考环状电极与目标位置之间的第二间距，包括：

17、基于第二参考环状电极输出的电信号，确定第二参考环状电极的第二环宽；

18、基于第二环宽确定第二间距。

19、可选的，基于第二参考环状电极输出的电信号，确定第二参考环状电极与目标位置之间的第二间距，包括：

20、基于第二参考环状电极输出的电信号，确定第二参考环状电极的第二环宽；

21、若第二参考环状电极输出的电信号存在一个最大值，则基于最大值、第一预设值以及第二环宽确定第二间距；

22、若第二参考环状电极输出的电信号存在两个最大值，则基于最大值、第一预设值、第二预设值以及第二环宽确定第二间距；

23、其中，第二预设值小于第一预设值。

24、可选的，基于最大值、第一预设值以及第二环宽确定第二间距，包括：

25、若最大值小于第一预设值，则确定最大值与第一预设值的第一比值，并将第一比值与第二环宽的第二乘积确定为第二间距；

26、若最大值等于第一预设值，则将第二环宽确定为第二间距。

27、可选的，基于最大值、第一预设值、第二预设值以及第二环宽确定第二间距，包括：

28、若两个最大值均等于第一预设值，且两个最大值之间的最小值大于第二预设值，则确定最大值与最小值的差值，确定差值与最大值的第二比值，确定第二比值与第二环宽的第三乘积，以及将第二环宽与第三乘积之和确定为第二间距；

29、若两个最大值均等于第一预设值，且两个最大值之间最小值等于第二预设值，则将两个第二环宽之和确定为第二间距。

30、可选的，基板上还设置有多个条状电极，运动组件的另一端在与任一条状电极接触时构成第二摩擦发电机；多个条状电极沿转子的周向间隔排布，且多个条状电极相对于多个环状电极均靠近基板，每个条状电极在基板上的正投影与多个环状电极在基板上的正投影相交；在确定电机的振幅之后，方法还包括：

31、若电机的振幅大于等于预设振幅，则从至少一个参考条状电极中确定目标条状电极，至少一个参考条状电极为运动组件的另一端从离开初始位置到再次返回初始位置所接触的条状电极；

32、将目标条状电极相对于参考位置的方位确定为振幅发生突变的方向。

33、可选的，方法还包括：

34、若接收到任一环状电极输出的电信号，则确定运动组件的另一端离开初始位置。

35、可选的，方法还包括：

36、获取预设数值；

37、基于目标参考环状电极输出的电信号的周期个数以及预设数值的比值，确定电机的振动频率；

38、其中，目标参考环状电极为参考环状电极中距离初始位置最近的参考环状电极。

39、另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方面所述的电机的振动信息的监测方法。

40、又一方面，提供了一种信号处理器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现上述方面所述的电机的振动信息的监测方法。

41、再一方面，提供了一种电机的振动信息的监测装置，应用于振动监测装置中的信号处理器；振动监测装置还包括基板和运动组件，基板与电机的定子固定连接，基板上设置有多个依次套接的环状电极，每个环状电极与电机的转子共轴，运动组件的一端固定在转子上，运动组件的另一端在与环状电极接触时构成第一摩擦发电机；装置包括：

42、第一确定模块，用于在转子带动运动组件转动的过程中，若确定运动组件的另一端离开初始位置，则获取运动组件的另一端从离开初始位置到再次返回初始位置所接触的各个参考环状电极输出的电信号；

43、第二确定模块，用于基于各个参考环状电极输出的电信号，确定初始位置与目标位置之间的距离；将距离确定为电机的振幅；

44、其中，初始位置为预设的相邻两个环状电极之间的区域中的任意位置，且运动组件的另一端位于初始位置时电机处于平衡状态；目标位置为运动组件的另一端从初始位置离开后所到达的距离初始位置最远的位置。

45、再一方面，提供了一种振动监测装置，振动监测装置包括：基板、运动组件和信号处理器；

46、其中，基板固定在电机的定子上，且基板上设置有多个依次套接的环状电极，每个环状电极与电机的转子共轴；

47、运动组件的一端固定在转子上，运动组件的另一端在与环状电极接触时构成第一摩擦发电机；

48、信号处理器，用于实现上述方面所述的电机的振动信息的监测方法。

49、可选的，基板上还设置有多个条状电极，运动组件的另一端在与条状电极接触时构成第二摩擦发电机；多个条状电极沿转子的周向间隔排布，且多个条状电极相对于多个环状电极均靠近基板，每个条状电极在基板上的正投影与多个环状电极在基板上的正投影相交。

50、可选的，各个环状电极的环宽、各个条状电极的宽度、相邻两个环状电极的间距，以及相邻两个条状电极之间的间距均相等。

51、再一方面，提供了一种电机监测系统，电机监测系统包括：多个电机组、多个振动监测装置组、多个数据集中器和服务器；

52、其中，每个电机组包括至少一个电机，每个振动监测装置组包括至少一个如上述方面所述的振动监测装置，至少一个振动监测装置与至少一个电机一一对应连接，且每个振动监测装置组中的至少一个振动监测装置还与对应的一个数据集中器连接，每个振动监测装置用于采集对应的一个电机的振动信息，并将振动信息发送至对应的数据集中器，振动信息至少包括振幅；

53、每个数据集中器，用于将接收到的振动信息上传输至服务器。

54、综上所述，本发明实施例提供的一种电机的振动信息的监测方法及装置、振动监测装置，该方法中信号处理器在转子带动运动组件转动的过程中，若确定运动组件的另一端离开初始位置，则获取运动组件的另一端从离开初始位置到再次返回初始位置所接触的各个参考环状电极输出的电信号，基于各个参考环状电极输出的电信号，确定初始位置与目标位置之间的距离，并将距离确定为电机的振幅。其中，初始位置为预设的相邻两个环状电极之间的区域中的任意位置，且运动组件的另一端位于初始位置时电机处于平衡状态；目标位置为运动组件的另一端从初始位置离开后所到达的距离初始位置最远的位置。本发明实施例提供的方法通过基于各个参考环状电极输出的电信号，确定初始位置与目标位置之间的距离，由此得到电机的振幅，实现了对电机的振幅的监测，进而实现对电机的振动信息的监测。

55、本发明附加的方面和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。