涡轮发动机高速旋转状态失衡振动故障诊断系统

来源：计算机测量与控制杂志2024年第10期北京时间：

作者：刘永豹

单位：铜川职业技术学院机电工程学院

摘要：涡轮发动机是一种通过燃烧燃料并利用高速流动气体产生动力的发动机,在高速旋转状态下,其失衡振动会导致涡轮发动机各部件的磨损加剧,减少使用寿命。为了有效解决这一问题,设计一种涡轮发动机高速旋转状态失衡振动故障诊断系统。该设计将系统框架划分为三层结构,包括下位机层、上位机层以及客户端层。该系统采用振动传感器和声音传感器采集高速旋转状态下的涡轮发动机工作过程中的状态信号,并通过变送器将信号转变为可被下位机识别的信号。下位机运行处理程序,对信号实施滤波,提取故障特征,然后通过Zigbee远程通信模块将信号转发给上位机。上位机层运行知识图谱诊断程序,构建发动机失衡振动故障的知识图谱,并结合贝叶斯网络推断故障类型,计算故障发生概率,实现高精度的失衡振动故障诊断。实验结果表明:与三种传统诊断方法相比,所设计系统的ROC曲线在最上方,曲线下方的面积更大,AUC值=0.847,说明所设计系统的故障诊断能力强,能保证诊断结果的准确性。

关键词：高速旋转;知识图谱;涡轮发动机;故障诊断系统;失衡振动数据

基金资助：基于本体的机器人知识图谱构建（TZY202314）