小波分解可以对信号的低频部分和高频部分同样实施分解，并可一直进行下去，在低频和高频部分都可以达到很高的精细的程度；
振动信号采集与处理手段较成熟，
传感器的安装位置对能否有效提取故障特征影响很大；
微小裂纹时，缺陷信号容易被其他零部件的振动信号和随机噪声所淹没
气动信号+小波分解
气固耦合振动信号之间具有互体现性以及气动信号更能反映叶片的振动的特点，通过分析叶轮出口气动信号可以较容易识别叶片的工作状态，且可以实现故障初前期的发展，且直观性强
横流风机是具有前向多翼叶轮的小型高压离心风机。
应用
广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。
可用于冶金、化工、轻工、食品、医药及民用建筑等场所通风换气或加强散热之用.若将机壳去掉,亦可用做自由风扇,也可在较长的排气管道内间隔串联安装,以提高管道中的风压。
鼓风机系统是一个典型的机械系统，在工业生产和人们日常生活中应用很广，鼓风机系统的状态监测和故障诊断对于工业生产和人们的日常生活避免恶性事故的发生有很重要的意义和价值。
申请资助经费
（单位：元）
二、项目组成员情况
序号
姓名
性别
电话
Email
1
肖文
男
18700910359
1448692853@
2
项目主要任务
1.根据项目技术目标确定项目人员组成及人员的分配情况。
2.熟悉机械系统状态监测系统的结构组成。
3.掌握鼓风机系统常见故障。
4.掌握数据处理和分析技术。
5.完成鼓风机系统故障诊断与控制系统的开发，要求自行设计测试系统及信号处理相关软件程序。
6.在鼓风机系统上验证所设计的鼓风机系统状态监测、故障诊断与控制
对故障信号进行评级记录并按标准确定在何时应该报警，在何时应该让机器停止工作。
根据故障信号分析出故障出现的原因对以后的设计进行指导
(五)
传感器的选用及布点方式
传感器的选用及布点方式
故障信号的频谱分析方法
频谱分析方法
故障信号的小波分析方法
故障信号的小波分析方法
故障信号的评级及报警
故障诊断的参考标准
根据故障信号分析故障产生的原因
信号在频带 上的平均功率可以用单边PSD求出
3.根据故障信号分析故障产生的原因
为了获得最佳的诊断效果，在机械设备诊断的过程中应该建立设备的故障报警门限参考标准，现将国际上通用的标准列出如下：
1、ISO2372
常用机械设备的ISO2372振动标准
振动烈度的分级范围
机械设备的类别
振动速度的有效值
（mm/s）
3.1.1 组织高效的团队
确定团队中成员的角色和职责
3.1.2 团队运行
确定目标和日程
4.4.1 设计过程
根据整体系统的目标和要求，选择每一模块及组件的要求
分析不同的设计
达成最终设计
4.4.3 设计中知识的运用
运用传感器、测试技术、信号分析。软件编程方面的知识
练习创新及批判性思维，以及解决问题的能力
广泛适用于宾馆、饭店、商场、写字楼、体育馆等高级民用建筑的通排风、管道加压送风及工矿企业的通风换气场所。
主要用于干式变压器冷却增容，及电子设备、配电柜、高低压开关柜等强迫送风冷却。
价位
800~1500元
200~1000元
500~4000元
1000元左右
鼓风机叶片故障诊断系统市场研究
故障特征提取方法
优点
关键词：
叶片 裂纹 鼓风机 在线检测 故障诊断
2.
2.1
一、
(一)
1. 了解状态监测系统构成；
2. 学习信号处理与分析技术，完成测试信号的处理和分析；
3. 学习故障诊断的机理及方法，结合选定内容完成故障诊断方案设计；
4. 学习相关软件（LABVIEW/MATLAB）编程及软件设计；
5. 运用机械工程测试技术、机械系统故障诊断技术、信号处理与分析、计算机软件等课程的基础知识，完成选定鼓风机系统的状态监测、故障诊断与控制系统；
二○一三年
一、项目基本信息
项目名称
鼓风机系统状态监测、故障诊断与控制
项目主要
内容摘要
目前无论是工业生产还是人们的吃穿住行都离不开机械装配，机械重大装备故障的发生不仅会造成人员伤亡，还会造成巨大的财产损失。为了追求一个更安全、更健康的和谐社会，世界上很多国家都把确保机械装备安全服役的科学技术作为21世纪优先发展的领域之一。据统计：美国企业2009年的维修费用约为2万亿美金，其中约有1/3~1/2的维修费用由于使用不合理而被浪费。日本实施故障诊断技术可减少约75%事故率，降低25%~50%的维修费用。英国2000个工厂采用故障诊断技术后维修费用每年可节约3亿英镑。我国化工系统30万吨合成氨厂采用机械状态监测与故障诊断技术后，维修期限由过去的每隔45天维修一次改为3年2修，检修费用由过去工厂年产值的15%降低到工厂年产值的10%。由此可见，开展机械状态监测与故障诊断技术研究不仅可以避免恶性事故的发生，而且对于确保机械重大装备的安全服役具有重要的社会意义和经济价值。因此，国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）和国家自然科学基金委机械工程学科发展战略报告（2011-2020 年）均将“重大产品和重大设施的可靠性、安全性、可维护性技术”列为未来重要的研究方向。
气动信号可能会较微弱，需要较高的转速才能实现较好的分辨率，且无法识别故障的具体位置
(一)
技术名称
技术内容
应用小波分析的基础理论和算法，论述了在小波多分辨率分析下进行汽轮机叶片故障的方法。结果表明,小波的方法很好地保存瞬态信号中的尖峰和突变部分,对振动信号进行处理后再进行特征提取和故障诊断变得容易,具有良好的效果。
故障产生的原因
LABVIEW软件的使用与编程
LABVIEW软件的使用
二、
时间进度
目标
4~6周
熟悉故障诊断信号采集方法
7~10周
对所采集的信号用多种方法进行分析并找出故障信号
11~16周
对故障信号进行评级并进行报警
2.2
1.传感器的选用及布点方式
鼓风机的两个轴承截面各安装了一对加速度传感器。
四个传感器的信号被接入HG- 8900多通道数据采集故障诊
6. 根据设计制成实物，完成功能并在实际鼓风机系统上演示系统的各项功能
(二)
机械工程测试技术、信号处理与分析技术、机械系统故障诊断技术。
2.1.1 问题鉴定及表述
根据实际工程系统的现状提出问题，提炼为项目目标
制定解决问题的计划
2.4.4 批判性思维
分析所陈述的问题，进行市场调研，提出现有故障诊断系统利弊，确定项目目标。
年 月 日
1.
鼓风机市场研究
分类
离心式风机
轴流式风机
斜流式风机
横流式风机
特点
离心风机工作时，动力机(主要是电动机)驱动叶轮在蜗形机壳内旋转，空气经吸气口从叶轮中心处吸入。
轴流式风机工作时，动力机驱动叶轮在圆筒形机壳内旋转，气体从集流器进入，通过叶轮获得能量，提高压力和速度，然后沿轴向排出。
斜流风机又称混流风机，这类风机比较好，气体以与轴线成某一角度的方向进入叶轮，在叶道中获得能量，并沿倾斜方向流出。
技术综合市场情况
风机在生产过程中应用相当广泛，而叶片又是其中非常重要的组成原件，一旦出现故障对企业所造成的损失是不开估量的。因此市场对叶片故障诊断的需求是相当强大的。整体而言，能够完满解决这个问题的方法还太少，有着巨大的市场潜力。
(二)
专利申请号
CN201210532085.9
发明名称
一种风电机组叶片故障诊断方法
分贝
（dB）
第一类
第二类
第三类
第四类
0.071-0.112
71-81
良好
良好
良好
良好
0.112-0.18
81-85
0.18-0.28
85-89
0.28-0.45
89-93
0.45-0.71
93-97
0.71-1.12
97-101
容许
1.12-1.8
101-105
容许
1.8-2.8
105-109
可容许
7.分析总结项目实践过程的经验，如果再一次做类似工作，写出更为优化的技术路线
(三)
系统框架由故障信号采集系统、利用软件对故障信号进行分析、提取故障信号特征、故障信号的报警、对故障诊断提出修正建议。
(四)
确定应该采用的传感器及传感器的布点方式
所采集信号与计算机连接并借用LABVIEW、MATLAB两个软件对所采集信号进行数学分析（采用频谱分析方法或者小波分析方法）从所采集的信号中找出故障信号并标记识别故障信号的特征。
西安交通大学机械工程学院
鼓风机系统状态监测、
故障诊断
整体设计报告
项目名称鼓风机系统状态监测、故障诊断
项目单位：机械工程学院
专业:机械工程及自动化
项目组号：03
项目成员:肖文、王子豪、史成学、占利、王立哲
联系方式：18700910359
电子邮件：1448692853@
指导教师：李兵老师
西安交通大学机械工程学院
缺点
声发射+小波分解
声发射信号幅值与振动状态无关，与裂纹发生时的能量直接相关，可有效排除早期裂纹产生时的叶片旋转和其他形式振动带来的干扰
研究报道较少，技术欠成熟，AE信号的突发性和冲击性使得特征提取时的时頻分辩率很低，且工况下易受噪声干扰，信号的处理方法需要较强的时频聚集性和抑制噪声的能力
振动信号+小波分解