GB-T33218-2016无损检测 基于光纤传感技术的设备健康监测方法

无损检测基于光纤传感技术的设备健康监测方法Non-destructivetesting—Practiceforequipmenthealthmonitoringbasedonfibersensingtechnology中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局本标准由全国无损检测标准化技术委员会(SAC/TC56)提出并归口。本标准起草单位：中国特种设备检测研究院、北京中检希望科技有限公司、重庆市特种设备检测研I1无损检测基于光纤传感技术的设备健康监测方法本标准规定了基于光纤传感技术的设备健康监测技术、数据分析方法、健康状态评估方法及相关要求。本标准适用于机械设备、起重设备、承压设备、钢结构等设备和结构运行中的健康监测。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T19873.1机器状态监测与诊断振动状态监测第1部分：总则GB/T19873.2机器状态监测与诊断振动状态监测第2部分：振动数据处理、分析与描述GB/T23713.1机器状态监测与诊断预测第1部分：一般指南GB/T33213无损检测基于光纤传感技术的应力监测方法3运行状态参数监测设备的应力和振动直接表征了设备的健康状态，因此实施设备健康监测时应重点考虑其应力状态指标和振动状态指标。状态监测流程应符合GB/T23713.1。3.2应力状态监测设备的应力状态参数通过光纤传感技术进行测定，应力监测方法按GB/T33213。3.3振动状态监测设备的振动状态参数通过光纤传感技术进行测定，振动监测方法按GB/T19873.1。4运行状态参数监测数据分析4.1应力状态监测数据分析应力状态监测数据分析步骤如下：a)剔除既不是峰值也不是谷值的数据点，将时间历程记录转化为峰谷值序列；b)针对峰谷值序列采用双参数的雨流计数法进行循环计数，提取和统计幅值和均值。对于4个连续的峰谷值点P₁、P₂、P₃、P₄,只要符合图1所示的7种峰谷形式中的任意一种，都可以从中取出一个完整的循环，且其幅值,均值为2图17种满足计数条件的峰谷值形式将这7种峰谷形式综合起来，便能得到对于4个连续峰谷值点P₁、P₂、P₃、P₄(图中从左至右)进行雨流计数的判定条件见式(1): 根据均幅值矩阵(参见附录A中表A.1)和不同均幅值载荷下的疲劳寿命(参见表A.2),最终可得到不同均幅值载荷下损伤度(参见表A.3)。疲劳累积损伤的计算方法参见附录B中B.1。健康状态评估是对设备的健康状态进行分类的过程。基于振动的健康状态评估主要有神经网络分b)设备说明书；c)监测时的运行工况说明；e)监测仪器类型(传感器类型、采集仪型号等);34(资料性附录)表A.1、表A.2、表A.3分别给出了不同均幅值载荷下的工作频次、不同均幅值载荷下的疲劳寿命、不同均幅值载荷下的损伤度。工作频次12…j…nS载荷幅值12……iS……m工作频次载荷均值12jnS…S载荷幅值1S2S…S……mS工作频次载荷均值12…j…nS…S载荷幅值1S2iSmS6最优分类面要求最大化分类间隔和最小化分类误差，引入核函数K(x;,x;)式(B.7):后优化问题转化为对每一个训练点都有一个拉格朗日乘子a;,与非零a;对应的点x;就是支持向量，记为x;。可以得到式(B.8)所示判别函数：…………(B.8)式中：z——测试样本；sv——支持向量机；一般取对称硬极限函数(结果为+1或-1);a'——拉格朗日乘子；B.4贝叶斯网络评估法给定一个监测数据集D,D={X₁,X₂,…,X,,C}是属性变量，类变量C的取值范围为{c₁,c₂,…,cm},x;类c;的概率由贝叶斯定理表示为式(B.9):是离散随机变量的有限集，其中X₁,X₂,…,X。是属性X,的取值。I,={x,,xz,…,x。}属于=a·P(x₁,xz,…,x,|c,)·P(c,)……………(B.9)式中：a-—正规化因子；P(c,)-类c,的先验概率；P(c;|x₁,x₂,…,x₁)-—类c,的后验概率，它反映了样本数据对