[發明專利]用于自動檢測旋轉軸上的缺陷的方法和系統

在審

• 申請號: 201580027222.5
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN106796579A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 胡安·卡洛斯·加西亞普拉達;克里斯蒂娜·卡斯特洪西薩蒙;馬里亞·赫蘇斯·戈麥斯加西亞;赫蘇斯·梅內塞斯阿隆索
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通運輸技術公司;達諾巴特集團;SKF西班牙公司;馬德里卡洛斯三世大學
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 唐京橋,李春暉

1.一種用于自動檢測旋轉軸中的故障的方法，所述方法的特征在于其包括以下步驟：

a)借助于至少一個傳感器從所述旋轉軸獲取振動信號；

b)借助于處理器在時域和頻域中處理由所述傳感器獲取的信號，獲得所獲取的信號的能量量度作為所述處理的結果；

c)在所述處理器中將所述能量量度與之前建立的能量模式進行比較；

d)基于所述能量量度與之前建立的模式之間的比較來確定在所述旋轉軸中是否存在任何故障。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟b)的處理包括對所獲取的信號施加小波包變換。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，對所獲取的信號施加小波變換進一步包括選擇用于所獲取的信號的分解級別和母小波。

4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述能量模式分布在與所獲取的信號的不同頻帶相對應的包內。

5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述方法進一步包括：檢測之前從所述旋轉軸獲得的不同信號之間的一個并且相同頻帶內的能量的變化，以建立能量模式。

6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，借助于神經網絡來執行對所述能量量度與之前建立的模式之間的比較。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述神經網絡選自單向神經網絡、用于模式識別的神經網絡、多層感知器神經網絡、徑向基函數神經網絡或概率神經網絡。

8.根據權利要求7所述的方法，進一步包括神經網絡訓練步驟，其中，將輸出結果已知的信號用作所述神經網絡的輸入。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，在所述訓練步驟期間，所述方法進一步包括：在獲得的成功率低于某一閾值的情況下，增加所獲取的信號的分解級別。

10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述旋轉軸是安裝在鐵路車上的鐵路車軸，其中所述鐵路車在運動中。

11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，進一步包括：將在所述旋轉軸中檢測到的故障按照不同的嚴重級別進行分類。

12.一種用于自動檢測旋轉軸中的故障的系統，所述系統的特征在于其包括：

-傳感器，其被配置成用于從所述旋轉軸獲取振動信號；

-處理器，其與所述傳感器通信，所述處理器被配置成用于：在時域和頻域內分析信號；獲得所述信號的能量量度；將所述能量量度與之前建立的能量模式進行比較；以及根據所述能量量度與之前建立的模式的比較來確定在所述旋轉軸中是否存在任何故障。

13.根據權利要求12所述的系統，其中，所述傳感器是加速計。

14.根據權利要求13或14中任一項所述的系統，其中，所述旋轉軸是鐵路車軸。

15.一種包括程序代碼裝置的計算機程序，所述程序代碼裝置適于當在通用處理器、數字信號處理器、FPGA、ASIC、微處理器、微控制器或任何其他形式的可編程硬件中運行所述程序時執行根據權利要求1至11中任一項所述的方法的步驟。