[發(fā)明專利]一種基于云平臺(tái)的風(fēng)機(jī)故障預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)、方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810348793.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN108591104B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖利亮;梁衡;柳樹林;吳芳基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東寰球智能科技有限公司
• 主分類號(hào): F04D27/00
• 分類號(hào): F04D27/00
• 代理公司: 佛山市禾才知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44379
• 代理人: 資凱亮;單蘊(yùn)倩

一種基于云平臺(tái)的風(fēng)機(jī)故障預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)，系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊、云平臺(tái)、地鐵控制中心和客戶端；遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊采集風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)并將采集到的數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)，云平臺(tái)對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，云平臺(tái)包括預(yù)測(cè)性維護(hù)管理模塊、信息管理與存儲(chǔ)中心和應(yīng)用服務(wù)器；地鐵控制中心用于接收云平臺(tái)發(fā)送的風(fēng)機(jī)分析數(shù)據(jù)；客戶端用于工作人員監(jiān)控地鐵風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)、健康狀況。本發(fā)明提出一種基于云平臺(tái)的風(fēng)機(jī)故障預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)、方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵風(fēng)機(jī)的狀態(tài)預(yù)警，突破過(guò)往依據(jù)單一數(shù)據(jù)源進(jìn)行預(yù)警的弊端，減少誤報(bào)、漏報(bào)的情況；根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果提前制定維保計(jì)劃，防止突發(fā)故障；并通過(guò)客戶端實(shí)現(xiàn)對(duì)眾多地鐵風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)機(jī)智能化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于云平臺(tái)的風(fēng)機(jī)故障預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)、方法。

背景技術(shù)

隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，城市人口數(shù)量急劇增加，城市交通發(fā)展迎來(lái)挑戰(zhàn)。而軌跡交通作為當(dāng)今運(yùn)行效率最高，環(huán)境污染小、快速安全和準(zhǔn)時(shí)的出行方式，已經(jīng)成為緩解城市交通壓力的最好解決途徑。因此近年來(lái)，國(guó)內(nèi)地鐵發(fā)展迅速，但隨之而來(lái)的是如何對(duì)眾多地鐵風(fēng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行管理和維護(hù)。隨著地鐵線路的復(fù)雜發(fā)展，現(xiàn)階段以人工定期檢查和維護(hù)的管理方式面臨諸多挑戰(zhàn)，同時(shí)也將成為地鐵交通安全的隱患因素。

然而目前無(wú)法對(duì)眾多的地鐵風(fēng)機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的有序的管理，現(xiàn)有檢測(cè)方式主要檢測(cè)地鐵實(shí)時(shí)運(yùn)行的振動(dòng)、溫度情況，并設(shè)定了報(bào)警閥值，當(dāng)設(shè)備超過(guò)了額定閥值，設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警。這種預(yù)警方式局限于當(dāng)前設(shè)備接近或者已經(jīng)出現(xiàn)故障才會(huì)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警，然后安排維修人員進(jìn)行檢查維修，無(wú)法對(duì)故障做出快速、準(zhǔn)確地反應(yīng)，對(duì)故障響應(yīng)滯后性。并且傳統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)方式要求維修人員對(duì)各個(gè)風(fēng)機(jī)定期檢查，該方式需要耗費(fèi)大量的人力和維修成本，無(wú)法提前預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)故障，無(wú)法做到有計(jì)劃性的，有目的性的，針對(duì)性的維護(hù)保養(yǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種基于云平臺(tái)的風(fēng)機(jī)故障預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊、云平臺(tái)、地鐵控制中心和客戶端；

所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊用于采集風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)并將采集到的數(shù)據(jù)上傳至所述云平臺(tái)，所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊包括分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和邊緣數(shù)據(jù)采集設(shè)備；

所述云平臺(tái)用于對(duì)所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行管理，所述云平臺(tái)包括預(yù)測(cè)性維護(hù)管理模塊、信息管理與存儲(chǔ)中心和應(yīng)用服務(wù)器，所述預(yù)測(cè)性維護(hù)管理模塊包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)診斷分析模塊；

地鐵控制中心用于接收來(lái)自應(yīng)用服務(wù)器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)，同時(shí)接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的狀態(tài)報(bào)警數(shù)據(jù)；

所述客戶端用于工作人員監(jiān)控地鐵風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)、健康狀況。

優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和邊緣數(shù)據(jù)采集設(shè)備，所述分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括傳感器，所述傳感器包括三向振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，實(shí)時(shí)采集地鐵風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述狀態(tài)數(shù)據(jù)包括軸承三向振動(dòng)、軸承座溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)電流和電機(jī)電壓數(shù)據(jù)，所述邊緣數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集地鐵隧道各種工況數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和維修工單數(shù)據(jù)；

所述邊緣數(shù)據(jù)采集設(shè)備收集所述分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上傳的各種原始數(shù)據(jù)并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣計(jì)算，然后將邊緣計(jì)算之后的原始數(shù)據(jù)上傳所述云平臺(tái)，供云平臺(tái)的預(yù)測(cè)性維護(hù)管理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，把采集上來(lái)的維護(hù)工單數(shù)據(jù)供信息管理模塊進(jìn)行分類管理。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)所述邊緣數(shù)據(jù)采集設(shè)備上傳的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理和特征提取，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理包括濾波處理、解調(diào)處理、分解處理和重構(gòu)處理，恢復(fù)信號(hào)的原貌并獲取有用數(shù)據(jù)，所述特征提取包括利用特征提取算法對(duì)時(shí)域信號(hào)和頻域信號(hào)特征數(shù)據(jù)的分析，所述特征數(shù)據(jù)的分析包括分析波形指標(biāo)、脈沖指標(biāo)、峭度指標(biāo)、裕度指標(biāo)、峰峰值、重心頻率、均方頻率、頻率方差和頻率標(biāo)準(zhǔn)差，所述特征提取算法包括小波包分解、主成分分析、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，對(duì)融合多種信息源的實(shí)時(shí)特征值進(jìn)行判別。