[發明專利]基于多傳感器的旋轉機械系統運行狀態監測方法及系統

有效

• 申請號: 201710348626.5
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107132064B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 盧國梁;王騰;閆鵬
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.一種基于多傳感器的旋轉機械系統運行狀態監測方法，包括，采用任意維傳感器來監測旋轉機械系統運行狀態數據，形成多維原始信號；其特征在于，所述方法還包括：

對各維傳感器所監測的數據進行運行狀態周期估算，從而得到旋轉機械系統信號的運行周期；

對各維傳感器所監測的數據進行ARIMA模型建模并不斷更新ARIMA模型參數；

將各維傳感器所監測的數據的實測值和ARIMA模型預測值差值的絕對值定義為殘差，從而將多維原始信號轉換為多維預測殘差序列；

在每個采樣時刻，將多維殘差序列分別在每一維上進行異常度計算；

將每一維上計算的異常度進行融合得到一維綜合異常度時間序列；

在旋轉機械系統運行過程中，利用一個長度固定的滑動窗對一維綜合異常度時間序列進行變化點檢測，進而判斷出當前采樣時刻是否為旋轉機械系統的變化點。

2.如權利要求1所述的一種基于多傳感器的旋轉機械系統運行狀態監測方法，其特征在于，利用一個長度固定的滑動窗對一維綜合異常度時間序列進行變化點檢測的過程中，若當前滑動窗中第一個綜合異常度大于設定的閾值，則當前滑動窗中第一個綜合異常度所對應的采樣時刻為旋轉機械系統的變化點。

3.如權利要求2所述的一種基于多傳感器的旋轉機械系統運行狀態監測方法，其特征在于，利用一個長度固定的滑動窗對一維綜合異常度時間序列進行變化點檢測的過程中，若當前滑動窗中第一個綜合異常度不大于設定的閾值，則向后移動滑動窗，繼續檢測旋轉機械系統的變化點。

4.如權利要求1所述的一種基于多傳感器的旋轉機械系統運行狀態監測方法，其特征在于，利用動態時間歸整算法對各維傳感器所監測的數據進行運行狀態周期估算。

5.如權利要求1所述的一種基于多傳感器的旋轉機械系統運行狀態監測方法，其特征在于，在每個采樣時刻，將多維殘差序列分別在每一維上利用累積和算法進行異常度計算。

6.一種基于多傳感器的旋轉機械系統運行狀態監測系統，包括處理器；任意維傳感器，其被配置為監測旋轉機械系統運行狀態數據，形成多維原始信號并傳送至處理器；其特征在于，所述處理器被配置為：

對各維傳感器所監測的數據進行運行狀態周期估算，從而得到旋轉機械系統信號的運行周期；

對各維傳感器所監測的數據進行ARIMA模型建模并不斷更新ARIMA模型參數；

將各維傳感器所監測的數據的實測值和ARIMA模型預測值差值的絕對值定義為殘差，從而將多維原始信號轉換為多維預測殘差序列；

在每個采樣時刻，將多維殘差序列分別在每一維上進行異常度計算；

將每一維上計算的異常度進行融合得到一維綜合異常度時間序列；

在旋轉機械系統運行過程中，利用一個長度固定的滑動窗對一維綜合異常度時間序列進行變化點檢測，進而判斷出當前采樣時刻是否為旋轉機械系統的變化點。

7.如權利要求6所述的一種基于多傳感器的旋轉機械系統運行狀態監測系統，其特征在于，所述處理器還被配置為：若當前滑動窗中第一個綜合異常度大于設定的閾值，則當前滑動窗中第一個綜合異常度所對應的采樣時刻為旋轉機械系統的變化點。

8.如權利要求7所述的一種基于多傳感器的旋轉機械系統運行狀態監測系統，其特征在于，所述處理器還被配置為：若當前滑動窗中第一個綜合異常度不大于設定的閾值，則向后移動滑動窗，繼續檢測旋轉機械系統的變化點。

9.如權利要求6所述的一種基于多傳感器的旋轉機械系統運行狀態監測系統，其特征在于，所述處理器還被配置為：利用動態時間歸整算法對各維傳感器所監測的數據進行運行狀態周期估算。

10.如權利要求6所述的一種基于多傳感器的旋轉機械系統運行狀態監測系統，其特征在于，所述處理器還被配置為：在每個采樣時刻，將多維殘差序列分別在每一維上利用累積和算法進行異常度計算。