權(quán)利要求書： 1.一種回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號，以及與鍵相信號同步的回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向位移振動信號；根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行角域轉(zhuǎn)換，得到各托輪的角域信號；

將各托輪的角域信號進(jìn)行階次分析，得到各托輪的角域信號階次譜，提取各托輪的角域信號階次譜中第一階次的幅值與相位；

根據(jù)第一階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號；

根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號；

根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述獲取回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號的具體方法為：

在回轉(zhuǎn)窯窯體上布置鍵相觸發(fā)塊，并通過鍵相傳感器采集鍵相觸發(fā)塊的觸發(fā)時刻值，得到回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述獲取與鍵相信號同步的回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向位移振動信號的具體方法為：在回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向方向上布置位移傳感器，且回轉(zhuǎn)窯窯體同一支撐檔位兩側(cè)托輪的位移傳感器沿回轉(zhuǎn)窯窯體對稱設(shè)置；

在鍵相傳感器第一次采集鍵相觸發(fā)塊的觸發(fā)時刻值時，通過各托輪的位移傳感器同步采集各托輪的徑向位移振動信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行角域轉(zhuǎn)換，得到各托輪的角域信號的具體方法為：根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行分段，采用三次樣條曲線擬合分段數(shù)據(jù)點，并對擬合后的曲線進(jìn)行等間隔取樣，得到各托輪的角域信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述根據(jù)第一階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號的具體方法為：根據(jù)第一階次的幅值與相位，通過下式得到各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號：

A(n)＝x(n)/cos(β?α)其中，Am為第一階次的幅值，B為第一階次的相位，n為幅值與相位的取值點，范圍為0～N，N為取值點的總點數(shù)，x(n)為托輪在徑向位移振動信號采集方向的振動信號，A(n)為托輪在承載力方向的第一托輪振動信號，β為托輪的安裝角，α為徑向位移振動信號采集方向與水平方向的夾角；

所述根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號的具體方法為：

根據(jù)各托輪的安裝角，通過下式將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解：X(n)＝AL(n)×cosβ?AR(n)×cosβY(n)＝AL(n)×sinβ+AR(n)×sinβ其中，AL(n)為各支撐檔位一側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號，AR(n)為各支撐檔位另一側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號，X(n)為回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號，Y(n)為回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一垂直振動信號，β為托輪的安裝角。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果的具體方法為：

將回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號分別作為橫縱坐標(biāo)繪制于坐標(biāo)圖中，得到各支撐檔位的二維全息橢圓，并計算各全息橢圓的預(yù)設(shè)參數(shù)；當(dāng)各全息橢圓的預(yù)設(shè)參數(shù)均在預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)時，回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果為正常運行；否則，回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果為故障運行。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)參數(shù)包括橢圓長軸、橢圓短軸、橢圓度、橢圓傾角和初相位中的一種或幾種。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)參數(shù)包括橢圓長軸、橢圓度以及初相位；當(dāng)橢圓長軸超過預(yù)設(shè)的橢圓長軸閾值范圍時，故障類型為回轉(zhuǎn)窯窯體的偏心量增大；當(dāng)橢圓度超過預(yù)設(shè)的橢圓度閾值范圍時，故障類型為兩側(cè)托輪的支撐剛度發(fā)生變化；當(dāng)初相位超過預(yù)設(shè)的初相位閾值范圍時，故障類型為回轉(zhuǎn)窯窯體偏心量相對于預(yù)設(shè)參照物的夾角發(fā)生變化。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，其特征在于，還包括提取各托輪的角域信號階次譜中第二階次的幅值與相位；

根據(jù)第二階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第二托輪振動信號；

根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第二托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第二水平振動信號與第二垂直振動信號；

根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第二水平振動信號與第二垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第二狀態(tài)評估結(jié)果。

10.一種回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，包括：轉(zhuǎn)換模塊，用于獲取回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號，以及與鍵相信號同步的回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向位移振動信號；根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行角域轉(zhuǎn)換，得到各托輪的角域信號；

階次分析模塊，用于將各托輪的角域信號進(jìn)行階次分析，得到各托輪的角域信號階次譜，提取各托輪的角域信號階次譜中第一階次的幅值與相位；

重構(gòu)模塊，用于根據(jù)第一階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號；

正交分解模塊，用于根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號；

評估模塊，用于根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果。

說明書： 一種回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法及系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于回轉(zhuǎn)窯領(lǐng)域，涉及一種回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法及系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 回轉(zhuǎn)窯是一種被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、建材等行業(yè)大型旋轉(zhuǎn)煅燒設(shè)備，窯體部件是進(jìn)行物料煅燒的工藝場所，在回轉(zhuǎn)窯設(shè)備運行過程中，窯體承受著巨大的溫度載荷與機

械載荷，伴隨著彈性與塑性兩種類型的形變狀態(tài)。不同的窯體形變狀態(tài)會對整個設(shè)備運行

造成不同程度的影響，輕則造成回轉(zhuǎn)窯運行部件的異常振動，繼而加劇部件損壞，重則使得

窯體產(chǎn)生裂紋甚至斷裂，造成嚴(yán)重經(jīng)濟損失。

[0003] 窯體狀態(tài)是影響設(shè)備安全運行的重要因素，由于其故障危害性大的原因，使得企業(yè)投入巨大的人力、物力進(jìn)行窯體健康狀態(tài)評估。但是，目前企業(yè)采用的溫度指標(biāo)監(jiān)測、專

人巡檢以及定期檢修的維護(hù)方式，十分依賴工人經(jīng)驗水平，窯體狀態(tài)評估還存在極大的滯

后性，無法及時準(zhǔn)確地判斷窯體狀態(tài)，無法及時制定后續(xù)維護(hù)計劃，導(dǎo)致對企業(yè)造成巨大的

經(jīng)濟損失。

[0004] 因此，需要一種簡單直觀且安全有效的窯體狀態(tài)評估方法，彌補現(xiàn)有方法的不足，減輕工人勞動強度，減少非必要停產(chǎn)檢測，進(jìn)而降低企業(yè)生產(chǎn)維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中，回轉(zhuǎn)窯的窯體狀態(tài)評估存在極大的滯后性的缺點，提供一種回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法及系統(tǒng)。

[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：[0007] 本發(fā)明第一方面，一種回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，包括以下步驟：[0008] 獲取回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號，以及與鍵相信號同步的回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向位移振動信號；根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行角域轉(zhuǎn)換，得到各托輪的

角域信號；

[0009] 將各托輪的角域信號進(jìn)行階次分析，得到各托輪的角域信號階次譜，提取各托輪的角域信號階次譜中第一階次的幅值與相位；

[0010] 根據(jù)第一階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號；[0011] 根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂

直振動信號；

[0012] 根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果。

[0013] 本發(fā)明回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法進(jìn)一步的改進(jìn)在于：[0014] 所述獲取回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號的具體方法為：[0015] 在回轉(zhuǎn)窯窯體上布置鍵相觸發(fā)塊，并通過鍵相傳感器采集鍵相觸發(fā)塊的觸發(fā)時刻值，得到回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號。

[0016] 所述獲取與鍵相信號同步的回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向位移振動信號的具體方法為：

[0017] 在回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向方向上布置位移傳感器，且回轉(zhuǎn)窯窯體同一支撐檔位兩側(cè)托輪的位移傳感器沿回轉(zhuǎn)窯窯體對稱設(shè)置；

[0018] 在鍵相傳感器第一次采集鍵相觸發(fā)塊的觸發(fā)時刻值時，通過各托輪的位移傳感器同步采集各托輪的徑向位移振動信號。

[0019] 所述根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行角域轉(zhuǎn)換，得到各托輪的角域信號的具體方法為：

[0020] 根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行分段，采用三次樣條曲線擬合分段數(shù)據(jù)點，并對擬合后的曲線進(jìn)行等間隔取樣，得到各托輪的角域信號。

[0021] 所述根據(jù)第一階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號的具體方法為：

[0022] 根據(jù)第一階次的幅值與相位，通過下式得到各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號：

[0023][0024] A(n)＝x(n)/cos(β?α)[0025] 其中，Am為第一階次的幅值，B為第一階次的相位，n為幅值與相位的取值點，范圍為0～N，N為取值點的總點數(shù)，x(n)為托輪在徑向位移振動信號采集方向的振動信號，A(n)

為托輪在承載力方向的第一托輪振動信號，β為托輪的安裝角，α為徑向位移振動信號采集

方向與水平方向的夾角；

[0026] 所述根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第

一垂直振動信號的具體方法為：

[0027] 根據(jù)各托輪的安裝角，通過下式將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解：

[0028] X(n)＝AL(n)×cosβ?AR(n)×cosβ[0029] Y(n)＝AL(n)×sinβ+AR(n)×sinβ[0030] 其中，AL(n)為各支撐檔位一側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號，AR(n)為各支撐檔位另一側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號，X(n)為回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐

檔位的第一水平振動信號，Y(n)為回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一垂直振動信號，β為托輪

的安裝角。

[0031] 所述根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果的具體方法為：

[0032] 將回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號分別作為橫縱坐標(biāo)繪制于坐標(biāo)圖中，得到各支撐檔位的二維全息橢圓，并計算各全息橢圓的預(yù)設(shè)參

數(shù)；當(dāng)各全息橢圓的預(yù)設(shè)參數(shù)均在預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)時，回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果為正

常運行；否則，回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果為故障運行。

[0033] 所述預(yù)設(shè)參數(shù)包括橢圓長軸、橢圓短軸、橢圓度、橢圓傾角和初相位中的一種或幾種。

[0034] 所述預(yù)設(shè)參數(shù)包括橢圓長軸、橢圓度以及初相位；當(dāng)橢圓長軸超過預(yù)設(shè)的橢圓長軸閾值范圍時，故障類型為回轉(zhuǎn)窯窯體的偏心量增大；當(dāng)橢圓度超過預(yù)設(shè)的橢圓度閾值范

圍時，故障類型為兩側(cè)托輪的支撐剛度發(fā)生變化；當(dāng)初相位超過預(yù)設(shè)的初相位閾值范圍時，

故障類型為回轉(zhuǎn)窯窯體偏心量相對于預(yù)設(shè)參照物的夾角發(fā)生變化。

[0035] 還包括提取各托輪的角域信號階次譜中第二階次的幅值與相位；[0036] 根據(jù)第二階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第二托輪振動信號；[0037] 根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第二托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第二水平振動信號與第二垂

直振動信號；

[0038] 根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第二水平振動信號與第二垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第二狀態(tài)評估結(jié)果。

[0039] 本發(fā)明第二方面，一種回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估系統(tǒng)，包括：[0040] 轉(zhuǎn)換模塊，用于獲取回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號，以及與鍵相信號同步的回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向位移振動信號；根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行角域轉(zhuǎn)

換，得到各托輪的角域信號；

[0041] 階次分析模塊，用于將各托輪的角域信號進(jìn)行階次分析，得到各托輪的角域信號階次譜，提取各托輪的角域信號階次譜中第一階次的幅值與相位；

[0042] 重構(gòu)模塊，用于根據(jù)第一階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號；

[0043] 正交分解模塊，用于根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水

平振動信號與第一垂直振動信號；

[0044] 評估模塊，用于根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果。

[0045] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：[0046] 本發(fā)明回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，通過獲取回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號以及各托輪的徑向位移振動信號，然后進(jìn)行角域轉(zhuǎn)換、階次分析以及相位和幅值的提取，進(jìn)而重構(gòu)各托輪

在承載力方向的第一托輪振動信號，根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)

的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的

第一水平振動信號與第一垂直振動信號。通過對各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行分析處理

后，基于得到的回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號，即可

實現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估，利用各托輪的徑向位移振動信號完成回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)的正確評

估，不依賴于工人經(jīng)驗水平，極大的提升了回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估的準(zhǔn)確性與可靠性。同時，

評故方法的過程簡潔，評估速度快速，使得窯體狀態(tài)評估的實時性得到極大提升，易于在工

業(yè)現(xiàn)場推廣應(yīng)用，便于及時制定后續(xù)維護(hù)計劃，降低對企業(yè)造的經(jīng)濟損失。

[0047] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的窯體狀態(tài)評估方法故障機理清晰，采用簡單的二維全息橢圓及其相關(guān)指標(biāo)表征，監(jiān)測結(jié)果簡單直觀。且可根據(jù)計算參數(shù)實現(xiàn)窯體變形的簡單定位，以便

及時確定正確的維護(hù)方式。

附圖說明[0048] 圖1為本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法流程框圖；[0049] 圖2為本發(fā)明的位移傳感器監(jiān)測位置示意圖；[0050] 圖3為本發(fā)明的某支撐檔位第一階次與第一階次二維全息橢圓示意圖；[0051] 圖4為本發(fā)明的二維全息橢圓各參數(shù)對應(yīng)的物理含義示意圖。[0052] 圖5為本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯某支撐檔位第一階次二維全息橢圓參數(shù)變化趨勢圖。具體實施方式[0053] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是

本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人

員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范

圍。

[0054] 需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用

的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例能夠以除了在這里圖示或

描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆

蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于

清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品

或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

[0055] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：[0056] 參見圖1，本發(fā)明一實施例中，提供一種回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，包括以下步驟。[0057] S1：獲取回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號，以及與鍵相信號同步的回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向位移振動信號；根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行角域轉(zhuǎn)換，得到各托

輪的角域信號。

[0058] 具體的，本實施例中，所述獲取回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號的具體方法為：在回轉(zhuǎn)窯窯體上布置鍵相觸發(fā)塊，并通過鍵相傳感器采集鍵相觸發(fā)塊的觸發(fā)時刻值，得到回轉(zhuǎn)窯窯體

的鍵相信號。

[0059] 本實施例中，所述獲取與鍵相信號同步的回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向位移振動信號的具體方法為：參見圖2，在回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向方向上布置位移傳感器，且回轉(zhuǎn)

窯窯體同一支撐檔位兩側(cè)托輪的位移傳感器沿回轉(zhuǎn)窯窯體對稱設(shè)置；在鍵相傳感器第一次

采集鍵相觸發(fā)塊的觸發(fā)時刻值時，通過各托輪的位移傳感器同步采集各托輪的徑向位移振

動信號，保證在鍵相觸發(fā)塊第一次觸發(fā)鍵相傳感器的時候，同步開始記錄窯體鍵相信號與

各托輪的徑向位移振動信號。

[0060] 其中，位移傳感器需安裝于具有預(yù)設(shè)彎曲角度的支架上，該支架實現(xiàn)并且將位移傳感器的表面與托輪表面盡可能的平行，保證采集信號的有效性。

[0061] 本實施例中，所述根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行角域轉(zhuǎn)換，得到各托輪的角域信號的具體方法為：根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行分

段，采用三次樣條曲線擬合分段數(shù)據(jù)點，并對擬合后的曲線進(jìn)行等間隔取樣，得到各托輪的

角域信號。

[0062] S2：將各托輪的角域信號進(jìn)行階次分析，得到各托輪的角域信號階次譜，提取各托輪的角域信號階次譜中第一階次的幅值與相位。

[0063] 其中，階次分析是本領(lǐng)域內(nèi)常用的分析方法，相當(dāng)于時域傅里葉變化在角域信號上的應(yīng)用。通過將各托輪的角域信號進(jìn)行階次分析，得到各托輪的角域信號階次譜，提取各

托輪的角域信號階次譜中第一階次的幅值與相位。具體的，一般可設(shè)置若干取值點，分別提

取各取值點的幅值與相位。

[0064] S3：根據(jù)第一階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號。[0065] 具體的，本實施例中，所述根據(jù)第一階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號的具體方法為：根據(jù)第一階次的幅值與相位，通過下式得到各托輪在

承載力方向的第一托輪振動信號：

[0066][0067] A(n)＝x(n)/cos(β?α)[0068] 其中，Am為第一階次的幅值，B為第一階次的相位，n為幅值與相位的取值點，范圍為0～N，N為取值點的總點數(shù)，x(n)為托輪在徑向位移振動信號采集方向的振動信號，A(n)

為托輪在承載力方向的第一托輪振動信號，β為托輪的安裝角，一般為60°，α為徑向位移振

動信號采集方向與水平方向的夾角，一般為40°。

[0069] 其中，徑向位移振動信號采集方向與水平方向的夾角，即各托輪的徑向方向上布置位移傳感器的軸線與水平方向的夾角，這里的水平方向指的是回轉(zhuǎn)窯窯體在工作時，以

其水平支撐臺表面所在平面為水平面，以此定義水平方向。托輪的安裝角具體指的是托輪

中心與回轉(zhuǎn)窯窯體中心連線與水平方向的夾角。

[0070] S4：根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第

一垂直振動信號。

[0071] 具體的，本實施例中，所述根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第

一水平振動信號與第一垂直振動信號的具體方法為：根據(jù)各托輪的安裝角，通過下式將回

轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解：

[0072] X(n)＝AL(n)×cosβ?AR(n)×cosβ[0073] Y(n)＝AL(n)×sinβ+AR(n)×sinβ[0074] 其中，AL(n)為各支撐檔位一側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號，AR(n)為各支撐檔位另一側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號，X(n)為回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐

檔位的第一水平振動信號，Y(n)為回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一垂直振動信號，β為托輪

的安裝角。

[0075] S5：根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果。

[0076] 具體的，本實施例中，參見圖3，所述根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果的具體方法為：將回轉(zhuǎn)窯

窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號分別作為橫縱坐標(biāo)繪制于坐

標(biāo)圖中，得到各支撐檔位的二維全息橢圓，并計算各全息橢圓的預(yù)設(shè)參數(shù)；當(dāng)各全息橢圓的

預(yù)設(shè)參數(shù)均在預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)時，回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果為正常運行；否則，回轉(zhuǎn)窯

窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果為故障運行。

[0077] 優(yōu)選的，參見圖4，預(yù)設(shè)參數(shù)包括橢圓長軸、橢圓度、橢圓傾角和初相位中的一種或幾種。其中，橢圓長軸Ai表示二維全息橢圓長軸的大小，橢圓短軸Bi表示二維全息橢圓短軸

的大小，橢圓傾角Фi表示二維全息橢圓長軸與X軸正半軸夾角的大小，初相位βi表示取值起

始點和原點的連線與X軸正半軸夾角的大小，橢圓度Ei表示為二維全息橢圓的短軸與長軸

的比值。

[0078] 通過提取得到橢圓長軸Ai、橢圓傾角Фi、初相位βi及橢圓度Ei，這四大評估指標(biāo)能夠?qū)Ω髦螜n位回轉(zhuǎn)窯窯體的運行狀態(tài)進(jìn)行趨勢分析，觀察評估指標(biāo)是否發(fā)生跳變或偏離

當(dāng)前穩(wěn)定趨勢來及時發(fā)現(xiàn)窯體的異常狀態(tài)。

[0079] 其中，二維全息橢圓的形狀變大，即橢圓長軸Ai超過預(yù)設(shè)的橢圓長軸閾值范圍時，代表該支撐檔位回轉(zhuǎn)窯窯體的偏心量增大。二維全息橢圓的形狀變扁，即橢圓度Ei超過預(yù)

設(shè)的橢圓度閾值范圍時，代表該支撐檔位兩側(cè)托輪的支撐剛度發(fā)生變化。初相位βi超過預(yù)

設(shè)的初相位閾值范圍時，代表該支撐檔位回轉(zhuǎn)窯窯體偏心量相對于預(yù)設(shè)參照物的夾角發(fā)生

變化，預(yù)設(shè)參照物一般為鍵相觸發(fā)塊。

[0080] 參見圖5，由多組數(shù)據(jù)得到的某檔位窯體對應(yīng)一階全息橢圓的特征參數(shù)變化趨勢圖，從圖中可見提取得到的橢圓長軸、橢圓傾角、初相位及橢圓度四大評估指標(biāo)在運行期間

都處于穩(wěn)定變化，且此時段窯體狀態(tài)也處于正常運行狀態(tài)，若觀察評估指標(biāo)發(fā)生跳變或偏

離當(dāng)前穩(wěn)定趨勢則可及時發(fā)現(xiàn)窯體的異常狀態(tài)，說明本發(fā)明所提出的窯體狀態(tài)評估方法是

有效的。

[0081] 綜上所述，本發(fā)明回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，通過獲取回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號以及各托輪的徑向位移振動信號，然后進(jìn)行角域轉(zhuǎn)換、階次分析以及相位和幅值的提取，進(jìn)而

重構(gòu)各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號，根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支

撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各

支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直振動信號。上述流程對各托輪的徑向位移振動信

號進(jìn)行分析處理后，基于得到的回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與第一垂直

振動信號，即可實現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估，利用各托輪的徑向位移振動信號完成回轉(zhuǎn)窯窯

體狀態(tài)的正確評估，不依賴于工人經(jīng)驗水平，極大的提升了回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估的準(zhǔn)確性

與可靠性。同時，評故方法的過程簡潔，評估速度快速，使得窯體狀態(tài)評估的實時性得到極

大提升，易于在工業(yè)現(xiàn)場推廣應(yīng)用，便于及時制定后續(xù)維護(hù)計劃，降低對企業(yè)造的經(jīng)濟損

失。同時，可以結(jié)合現(xiàn)有的窯體狀態(tài)評估方法同步使用，保證回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估的準(zhǔn)確性

與可靠性。

[0082] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的窯體狀態(tài)評估方法故障機理清晰，采用簡單的二維全息橢圓及其相關(guān)指標(biāo)表征，監(jiān)測結(jié)果簡單直觀。且可根據(jù)計算參數(shù)實現(xiàn)窯體變形的簡單定位，以便

及時確定正確的維護(hù)方式。

[0083] 本發(fā)明回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，通過窯體鍵相信號與托輪徑向位移振動信號同步采集的監(jiān)測方案，采用角域重采樣的方法將時域信號轉(zhuǎn)換位角域信號，并提取窯體轉(zhuǎn)頻

對應(yīng)階次的幅值與相位，重構(gòu)出托輪在承載力方向的振動信號，利用正交合成分解原理獲

取表征窯體狀態(tài)的水平與垂直方向的振動信號，從而繪制出各檔位對應(yīng)的二維全息橢圓，

并計算相關(guān)評估指標(biāo)，通過全息橢圓的形狀大小及相關(guān)評估指標(biāo)的變化趨勢即可對窯體狀

態(tài)進(jìn)行簡單直觀地評估。該方法相比于企業(yè)現(xiàn)有的溫度場監(jiān)測、軸承溫度監(jiān)測、人工巡檢等

維護(hù)方式，依據(jù)窯體形變后對托輪振動的影響，提取出托輪振動信號表征窯體狀態(tài)的振動

成分，利用全息譜原理對窯體狀態(tài)進(jìn)行直觀展示，并通過全息橢圓參數(shù)實現(xiàn)窯體變化的趨

勢分析，屬于對現(xiàn)有方法的補充。結(jié)合現(xiàn)有監(jiān)測診斷方法可以提高窯體運行狀態(tài)評估的準(zhǔn)

確性與可靠性，更好地滿足工業(yè)現(xiàn)場需求。

[0084] 優(yōu)選的，本發(fā)明再一實施例中，發(fā)明人在實際的工作中發(fā)現(xiàn)，各托輪的角域信號階次譜中第二階次的信號也具有一定的表征回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)的效果，因此，提取各托輪的角

域信號階次譜中第二階次的幅值與相位。繼而，根據(jù)第二階次的幅值與相位，得到各托輪在

承載力方向的第二托輪振動信號；根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的

托輪在承載力方向的第二托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第

二水平振動信號與第二垂直振動信號；根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第二水平振動信號

與第二垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第二狀態(tài)評估結(jié)果。

[0085] 其中，針對根據(jù)第二階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第二托輪振動信號的具體方法，根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力

方向的第二托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第二水平振動信

號與第二垂直振動信號的具體方法，以及根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第二水平振動信

號與第二垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第二狀態(tài)評估結(jié)果，均可參見上述對第一階次的

具體過程。

[0086] 通過結(jié)合第一階次的幅值與相位與第二階次的幅值與相位，更加精確的評估回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)，得到的評過結(jié)果與實際情況更加貼合。

[0087] 下述為本發(fā)明的裝置實施例，可以用于執(zhí)行本發(fā)明方法實施例。對于裝置實施例中未紕漏的細(xì)節(jié)，請參照本發(fā)明方法實施例。

[0088] 本發(fā)明再一實施例中，提供一種回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估系統(tǒng)，能夠用于實現(xiàn)上述的回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方法，具體的，該回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)換模塊、階次分析模

塊、重構(gòu)模塊、正交分解模塊以及評估模塊。

[0089] 其中，轉(zhuǎn)換模塊用于獲取回轉(zhuǎn)窯窯體的鍵相信號，以及與鍵相信號同步的回轉(zhuǎn)窯窯體的各托輪的徑向位移振動信號；根據(jù)鍵相信號，將各托輪的徑向位移振動信號進(jìn)行角

域轉(zhuǎn)換，得到各托輪的角域信號；階次分析模塊用于將各托輪的角域信號進(jìn)行階次分析，得

到各托輪的角域信號階次譜，提取各托輪的角域信號階次譜中第一階次的幅值與相位；重

構(gòu)模塊用于根據(jù)第一階次的幅值與相位，得到各托輪在承載力方向的第一托輪振動信號；

正交分解模塊用于根據(jù)各托輪的安裝角，將回轉(zhuǎn)窯窯體各支撐檔位兩側(cè)的托輪在承載力方

向的第一托輪振動信號進(jìn)行正交分解，得到回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號

與第一垂直振動信號；評估模塊用于根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯體在各支撐檔位的第一水平振動信號與

第一垂直振動信號，得到回轉(zhuǎn)窯窯體第一狀態(tài)評估結(jié)果。

[0090] 本發(fā)明再一個實施例中，提供了一種計算機設(shè)備，該計算機設(shè)備包括處理器以及存儲器，所述存儲器用于存儲計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，所述處理器用于

執(zhí)行所述計算機存儲介質(zhì)存儲的程序指令。處理器可能是中央處理單元(Central

ProcessingUnit，CPU)，還可以是其他通用處理器、數(shù)字信號處理器(DigitalSignal

Processor、DSP)、專用集成電路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、現(xiàn)

場可編程門陣列(Field?ProgrammableGateArray，F(xiàn)PGA)或者其他可編程邏輯器件、分立

門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件等，其是終端的計算核心以及控制核心，其適于實現(xiàn)

一條或一條以上指令，具體適于加載并執(zhí)行計算機存儲介質(zhì)內(nèi)一條或一條以上指令從而實

現(xiàn)相應(yīng)方法流程或相應(yīng)功能；本發(fā)明實施例所述的處理器可以用于回轉(zhuǎn)窯窯體狀態(tài)評估方

法的操作。

[0091] 本發(fā)明再一個實施例中，本發(fā)明還提供了一種存儲介質(zhì)，具體為計算機可讀存儲介質(zhì)(Memory)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)是計算機設(shè)備中的記憶設(shè)備，用于存放程序和數(shù)

據(jù)?？梢岳斫獾氖牵颂幍挠嬎銠C可讀存儲介質(zhì)既可以包括計算機設(shè)備中的內(nèi)置存儲介質(zhì)，

當(dāng)然也可以包括計算機設(shè)備所支持的擴展存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)提供存儲空間，

該存儲空間存儲了終端的操作系統(tǒng)。并且，在該存儲空間中還存放了適于被處理器加載并

執(zhí)行的一條或一條以上的指令，這些指令可以是一個或一個以上的計算機程序(包括程序

代碼)。需要說明的是，此處的計算機可讀存儲介質(zhì)可以是高速RAM存儲器，也可以是非不穩(wěn)

定的存儲器(non?volatilememory)，例如至少一個磁盤存儲器。可由處理器加載并執(zhí)行計

算機可讀存儲介質(zhì)中存放的一條或一條以上指令，以實現(xiàn)上述實施例中有關(guān)回轉(zhuǎn)窯窯體狀

態(tài)評估方法的相應(yīng)步驟。

[0092] 本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實

施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機

可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD?ROM、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)

品的形式。

[0093] 本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流

程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序

指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)

生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實

現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

[0094] 這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指

令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或

多個方框中指定的功能。

[0095] 這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或

其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一

個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

[0096] 最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然

可以對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何

修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。