[發(fā)明專利]基于云計(jì)算的機(jī)動(dòng)車監(jiān)控系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710021466.3
• 申請(qǐng)日: 2017-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106774088B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鐘云亮
• 主分類號(hào): G05B19/048
• 分類號(hào): G05B19/048;H04L29/08;G06K9/62
• 代理公司: 北京華識(shí)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

1.基于云計(jì)算的機(jī)動(dòng)車監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，包括現(xiàn)場(chǎng)控制器、機(jī)電設(shè)備能耗參數(shù)采集器、云計(jì)算中心和機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)器；該現(xiàn)場(chǎng)控制器用于根據(jù)用戶設(shè)定參數(shù)對(duì)機(jī)動(dòng)車的各個(gè)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制并將所述用戶設(shè)定參數(shù)傳送給云計(jì)算中心；該機(jī)電設(shè)備能耗參數(shù)采集器用于采集與所述各個(gè)機(jī)電設(shè)備的能耗有關(guān)的參數(shù)并傳送給云計(jì)算中心；該機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)器用于對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)，并將故障檢測(cè)結(jié)果傳送給云計(jì)算中心；所述云計(jì)算中心用于根據(jù)所述采集到的與所述各個(gè)機(jī)電設(shè)備的能耗有關(guān)的參數(shù)和所述用戶設(shè)定參數(shù)調(diào)整所述現(xiàn)場(chǎng)控制器對(duì)所述各個(gè)機(jī)電設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)控制模式，并根據(jù)故障檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警；所述現(xiàn)場(chǎng)控制器與所述云計(jì)算中心之間、所述機(jī)電設(shè)備能耗參數(shù)采集器與所述云計(jì)算中心之間、所述機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)器與云計(jì)算中心之間均通過(guò)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)相互通信；所述無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)為SPRS系統(tǒng)、3S網(wǎng)絡(luò)、北斗星系統(tǒng)或者下一代互聯(lián)網(wǎng)中的任一種；所述現(xiàn)場(chǎng)控制器和機(jī)電設(shè)備能耗參數(shù)采集器均為帶有IP地址的設(shè)備；所述機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)器包括依次連接的樣本數(shù)據(jù)采集模塊、振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、歷史故障特征提取模塊、實(shí)時(shí)故障診斷特征向量采集模塊、故障診斷模型建立模塊和故障診斷識(shí)別模塊；所述樣本數(shù)據(jù)采集模塊用于通過(guò)傳感器采集機(jī)電設(shè)備在正常狀態(tài)下及各種故障狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的歷史振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)；所述振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊用于對(duì)采集到的原始?xì)v史振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；所述歷史故障特征提取模塊用于從過(guò)濾后的歷史振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)中提取小波包奇異值特征，并將提取的小波包奇異值特征作為故障診斷特征向量樣本；所述實(shí)時(shí)故障診斷特征向量采集模塊用于獲取機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)故障診斷特征向量；所述故障診斷模型建立模塊用于建立基于改進(jìn)的支持向量機(jī)的故障診斷模型，并使用故障診斷特征向量樣本對(duì)故障診斷模型進(jìn)行訓(xùn)練，計(jì)算出故障診斷模型參數(shù)的最優(yōu)解，得到訓(xùn)練完成的故障診斷模型；所述故障診斷識(shí)別模塊用于將該機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)故障診斷特征向量輸入到訓(xùn)練完成的故障診斷模型中，完成故障的診斷識(shí)別；所述歷史故障特征提取模塊具體執(zhí)行：

(1)設(shè)機(jī)電設(shè)備處于狀態(tài)H時(shí)從測(cè)點(diǎn)L測(cè)量到的固定時(shí)刻的歷史振動(dòng)信號(hào)為H_L(W)，L＝1,…,B，B為測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，對(duì)H_L(W)進(jìn)行β層離散小波包分解，提取第β層中的2^β個(gè)分解系數(shù)，對(duì)所有的分解系數(shù)進(jìn)行重構(gòu)，以X_j(j＝0,1,…,2^β-1)表示第β層各節(jié)點(diǎn)的重構(gòu)信號(hào)，構(gòu)建特征矩陣其中β的值根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況結(jié)合確定；

(2)對(duì)特征矩陣T[H_L(W)]進(jìn)行奇異值分解，獲得該特征矩陣T[H_L(W)]的特征向量：

其中η₁,η₂,…,η_v為由特征矩陣T[H_L(W)]分解的奇異值，v為由特征矩陣T[H_L(W)]分解的奇異值的個(gè)數(shù)；

(3)定義H_L(W)對(duì)應(yīng)的故障診斷特征向量為：

式中，為特征向量中的最大奇異值，為特征向量中的最小奇異值；

(4)對(duì)計(jì)算得到的故障診斷特征向量進(jìn)行篩選，排除不合格的故障診斷特征向量，則該機(jī)電設(shè)備處于狀態(tài)H時(shí)在該固定時(shí)刻的故障診斷特征向量樣本為：

式中，B′為排除的不合格的故障診斷特征向量的數(shù)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云計(jì)算的機(jī)動(dòng)車監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊具體執(zhí)行：設(shè)采集到的原始?xì)v史振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)為W′，利用FIR數(shù)字濾波器按下式濾除W′的帶外分量：

其中，W為濾波后得到的歷史振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)，B為測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，δ＝1，2，3…B-1；τ為由數(shù)字濾波器自身特性決定的常數(shù)，f₀為所用傳感器的固有采集頻率。