[發(fā)明專利]基于汽車振動(dòng)故障檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710654993.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107449508B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李華青;袁野;呂慶國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H17/00
• 分類號(hào): G01H17/00;G01M17/007
• 代理公司: 50216 重慶為信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 龍玉洪

1.一種基于汽車振動(dòng)故障檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：汽車振動(dòng)故障檢測(cè)系統(tǒng)包括振動(dòng)信號(hào)采集裝置(1)和振動(dòng)信號(hào)處理裝置(2)；所述振動(dòng)信號(hào)采集裝置(1)設(shè)置在汽車上，所述振動(dòng)信號(hào)采集裝置(1)包括至少一個(gè)加速度傳感器(1a)，所述加速度傳感器(1a)與控制器(1b)的振動(dòng)信號(hào)輸入端連接，在所述控制器(1b)的無(wú)線發(fā)送端連接有無(wú)線發(fā)送器(1c)；所述振動(dòng)信號(hào)處理裝置(2)包括無(wú)線傳輸裝置(2a)，所述無(wú)線傳輸裝置(2a)用于接收所述無(wú)線發(fā)送器(1c)發(fā)送的振動(dòng)信號(hào)，所述無(wú)線傳輸裝置(2a)與處理器(2b)連接，所述處理器(2b)還連接有數(shù)據(jù)分析儀(2c)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(2d)，所述數(shù)據(jù)分析儀(2c)用于對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(2d)用于對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)；

所述控制器(1b)還連接有GPS模塊(1d)，所述GPS模塊(1d)實(shí)時(shí)向手機(jī)軟件發(fā)送定位信息；所述處理器(2b)連接的無(wú)線傳輸裝置(2a)還與手機(jī)連接，當(dāng)檢測(cè)到故障振動(dòng)信號(hào)時(shí)，將所述數(shù)據(jù)分析儀(2c)分析得到的分析數(shù)據(jù)傳送至所述手機(jī)軟件，所述手機(jī)軟件將所述定位信息和所述分析數(shù)據(jù)傳送給售后維修人員、投保公司；

在所述手機(jī)軟件上設(shè)置有保險(xiǎn)模塊和維修模塊；所述保險(xiǎn)模塊設(shè)置有保險(xiǎn)起始日期和保險(xiǎn)終止日期，若故障振動(dòng)信號(hào)發(fā)生在保險(xiǎn)日期內(nèi)，手機(jī)軟件自動(dòng)向投保公司發(fā)送故障振動(dòng)信息；所述維修模塊設(shè)置有售后保修起始時(shí)間和售后保修終止時(shí)間，若故障振動(dòng)信號(hào)發(fā)生在售后保修時(shí)間內(nèi)，手機(jī)軟件自動(dòng)向所述售后保修人員發(fā)送故障振動(dòng)信息；

在所述手機(jī)軟件設(shè)置有故障預(yù)判斷模塊，所述故障預(yù)判斷模塊對(duì)汽車故障提前提醒，故障預(yù)判斷標(biāo)準(zhǔn)為汽車運(yùn)行環(huán)境，根據(jù)汽車運(yùn)行環(huán)境和以往處于該運(yùn)行環(huán)境中汽車故障頻率對(duì)其他汽車進(jìn)行故障預(yù)知；

其中，基于所述汽車振動(dòng)故障檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析方法的具體步驟為：

S1：處理器(2b)獲取連續(xù)一段時(shí)間內(nèi)加速度傳感器(1a)采集的振動(dòng)信號(hào)：沿X軸加速度信號(hào)a_X、沿Y軸加速度信號(hào)a_Y和沿Z軸加速度信號(hào)a_z；

S2：處理器(2b)將采集到的振動(dòng)信號(hào)發(fā)送至數(shù)據(jù)分析儀(2c)，數(shù)據(jù)分析儀(2c)分別對(duì)沿X軸、沿Y軸和沿Z軸的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行傅里葉分析，分別得到M個(gè)頻譜信號(hào)；

S3：采用繪圖模塊(2e)對(duì)M個(gè)頻譜信號(hào)的圖形進(jìn)行繪制，得到M個(gè)頻譜分布圖，根據(jù)每個(gè)頻譜分布圖得到諧波分量的頻率和幅值；

S4：根據(jù)得到的諧波分量的頻率和幅值，與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析，得出故障結(jié)果；

所述振動(dòng)信號(hào)隨時(shí)間變化而變化，速度v和加速度a之間存在：

位移s和加速度a之間存在：

根據(jù)步驟S1得到的沿X軸加速度信號(hào)a_X、沿Y軸加速度信號(hào)a_Y、沿Z軸加速度信號(hào)a_z，采用辛普森求積公式，求取X軸速度值集合、X軸位移值集合、Y軸速度值集合、Y軸位移值集合、Z軸速度值集合和Z軸位移值集合；

其中，辛普森求積公式為：

則速度

式中[b,c]為積分區(qū)間，a代表加速度，f(b)和f(c)為區(qū)間端點(diǎn)值，v為計(jì)算出的速度值；

位移

式中[a,b]為積分區(qū)間，上面計(jì)算得出的v代表速度，f(a)和f(b)為區(qū)間端點(diǎn)值，s為計(jì)算出的位移值；

實(shí)時(shí)檢測(cè)汽車振動(dòng)情況，當(dāng)出現(xiàn)異常振動(dòng)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警和應(yīng)急處理，安全可靠；故障振動(dòng)信號(hào)處理速度快，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大；數(shù)據(jù)處理后，可初步得到振動(dòng)原因，為維修人員提供技術(shù)支持，減少維修人員檢測(cè)時(shí)間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于汽車振動(dòng)故障檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：在所述處理器(2b)還連接有繪圖模塊(2e)；

在所述處理器(2b)的顯示輸出端上連接有液晶顯示器(2f)，所述處理器(2b)的報(bào)警輸出端連接有報(bào)警器(2g)所述處理器(2b)為嵌入式Linux開(kāi)發(fā)板。