[發(fā)明專利]一種基于包絡信息的設備故障特征提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811454767.6
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109708907B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 嚴奉偉;馮偉光;張震;吳劍;江魁
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江胄天科技股份有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01M13/00;G01H17/00
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 胡擁軍;糜婧

1.一種基于包絡信息的設備故障特征提取方法，所述方法包括：(S1)檢測獲取旋轉(zhuǎn)機械設備的振動數(shù)據(jù)；其特征在于，所述方法還包括以下步驟：

(S2)對獲取的振動數(shù)據(jù)進行包絡轉(zhuǎn)換，得到振動數(shù)據(jù)的包絡信息，所述包絡信息包括：頻率序列F＝{f₁,f₂,...,f_n}和對應的幅值序列A＝{a₁,a₂,...,a_n}；

(S3)對頻率序列F＝{f₁,f₂,...,f_n}和幅值序列A＝{a₁,a₂,...,a_n}分別做歸一化處理，分別得到取值范圍在[0,1]的頻率序列和幅值序列

(S4)利用箱線圖法對幅值序列進行異常值檢測，具體為：

(S41)計算幅值序列的第一四分位數(shù)Q_A1和第三四分位數(shù)Q_A3；

(S42)取IQR＝Q_A3-Q_A1，設置檢測區(qū)間D＝[Q_A1-3*IQR,Q_A3+3*IQR]，檢測幅值序列中的每一個幅值是否屬于檢測區(qū)間D的數(shù)值范圍內(nèi)，若不屬于檢測區(qū)間D的數(shù)值范圍內(nèi)，則判定為異常幅值，將異常幅值添加至異常幅值序列A′＝{a′₁,a′₂,...,a′_m}，同時將異常幅值相對應的頻率添加至異常頻率序列F′＝{f′₁,f′₂,...,f′_m}；

(S5)將異常幅值序列A′從幅值序列中剔除，得到幅值序列A＝{a₁,a₂,...,a_p}，計算幅值序列A的方差σ_A，計算幅值序列的方差σ_A；

(S6)計算σ_A和σ_A的比值作為特征v₁：

計算異常頻率序列F′＝{f′₁,f′₂,...,f′_m}的均值和第二四分位數(shù)分別作為特征v₂和v₃：

v₃＝Q_F′2；

最終得到三維度的特征向量v＝{v₁,v₂,v₃}。

2.如權(quán)利要求1所述的基于包絡信息的設備故障特征提取方法，其特征在于，在所述步驟(S1)中，通過在旋轉(zhuǎn)機械的軸承處加裝振動加速度傳感器來檢測獲取旋轉(zhuǎn)機械設備的振動數(shù)據(jù)，所述振動加速度傳感器安裝在所述軸承的水平方向或垂直方向。

3.如權(quán)利要求2所述的基于包絡信息的設備故障特征提取方法，其特征在于，所述振動加速度傳感器通過AB膠或金屬膠水安裝固定在所述軸承處。

4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的基于包絡信息的設備故障特征提取方法，其特征在于，在所述步驟(S3)中，對頻率序列F＝{f₁,f₂,...,f_n}和幅值序列A＝{a₁,a₂,...,a_n}分別按照式(1)做歸一化處理；

其中，i＝1，2，3…n，當對頻率序列F＝{f₁,f₂,...,f_n}按照式(1)做歸一化處理時，x_i為頻率序列F中的頻率值，x_min為頻率序列F中的最小頻率，x_max為頻率序列F中的最大頻率，為歸一化處理后的頻率值；當對幅值序列A＝{a₁,a₂,...,a_n}按照式(1)做歸一化處理時，x_i為幅值序列A中的幅值，x_min為幅值序列A中的最小幅值，x_max為幅值序列A中的最大幅值，為歸一化處理后的幅值。