[發(fā)明專利]一種健康管理驗證評估系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010744068.6
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111896246A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李臻;于峰濤;馬海龍;王翔;賈洪鋼;張建中;朱益軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京天地龍躍科技有限公司
• 主分類號: G01M13/021
• 分類號: G01M13/021;G01M13/027;G01M13/028;G01M13/025;G01M13/045;G01R31/34
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 陳國軍

1.一種健康管理驗證評估系統(tǒng)，其特征在于，包括：

健康管理模塊，用于獲取設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)并根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行故障診斷及預(yù)測，獲得故障診斷及預(yù)測結(jié)果；

驗證評估模塊，用于對所述故障診斷及預(yù)測結(jié)果進(jìn)行驗證，獲得驗證結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的健康管理驗證評估系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)行參數(shù)包括：設(shè)備的載荷、運(yùn)行速度、電壓、環(huán)境電磁指標(biāo)、潤滑指標(biāo)中一種或多種結(jié)合。

3.如權(quán)利要求1所述的健康管理驗證評估系統(tǒng)，其特征在于，所述驗證評估模塊包括：模擬驗證試驗平臺，所述模擬驗證試驗平臺基于所述運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行初始化，進(jìn)行模擬運(yùn)行，實現(xiàn)對所述故障診斷及預(yù)測結(jié)果進(jìn)行驗證。

4.如權(quán)利要求1所述的健康管理驗證評估系統(tǒng)，其特征在于，所述驗證評估模塊包括：樣本數(shù)據(jù)驗證子模塊，用于根據(jù)預(yù)先存儲的樣本數(shù)據(jù)對所述故障診斷及預(yù)測結(jié)果進(jìn)行驗證。

5.如權(quán)利要求3所述的健康管理驗證評估系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬驗證試驗平臺包括：變頻調(diào)速背靠背加載單元、動力傳動單元、供電單元、工況模擬單元、故障模擬元部件、傳感單元、數(shù)據(jù)采集與分析單元；

所述變頻調(diào)速背靠背加載單元包括：驅(qū)動電機(jī)變頻調(diào)速子單元、發(fā)電機(jī)變頻加載子單元；

所述動力傳動單元包括：聯(lián)軸器、支撐座、扭矩儀、減速機(jī)；

所述工況模擬單元包括：

介質(zhì)注入子單元，用于注入介質(zhì)模擬潤滑油油質(zhì)變化；

所述故障模擬元部件包括：

軸承外圈故障的軸承、軸承內(nèi)圈故障的軸承、軸承保持架故障的軸承、軸承滾子故障的軸承、軸不對中故障的軸承、軸不平衡故障的軸承、基礎(chǔ)松動故障的減速機(jī)、齒輪故障的減速機(jī)、齒輪箱潤滑油故障的減速機(jī)；電機(jī)匝間短路的驅(qū)動電機(jī)、轉(zhuǎn)子偏心的驅(qū)動電機(jī)、電流不平衡故障的驅(qū)動電機(jī)、轉(zhuǎn)子斷條故障的驅(qū)動電機(jī)、轉(zhuǎn)子彎曲故障的驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡故障的驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)子不對中故障的驅(qū)動電機(jī)；

所述傳感單元包括：

位移傳感器、振動傳感器、溫度傳感器、油質(zhì)傳感器、液位傳感器、電流傳感器、電壓傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器中一種或多種結(jié)合；

所述數(shù)據(jù)采集與分析單元包括：PC電腦。

6.如權(quán)利要求5所述的健康管理驗證評估系統(tǒng)，其特征在于，所述工況模擬單元還包括：

震動模擬子單元，用于輸出振動模擬設(shè)備振動工況；

電磁干擾子單元，用于輸出電磁干擾模擬設(shè)備的電磁諧波干擾工況。

7.如權(quán)利要求6所述的健康管理驗證評估系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁干擾子單元包括：電磁干擾脈沖發(fā)生器。

8.如權(quán)利要求1所述的健康管理驗證評估系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行故障診斷及預(yù)測，獲得故障診斷及預(yù)測結(jié)果，包括：

對所述運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行特征提取，將提取的特征值帶入預(yù)先建立的故障診斷及預(yù)測模型中，獲得所述故障診斷及預(yù)測結(jié)果；

或，

根據(jù)歷史記錄的所述運(yùn)行參數(shù)構(gòu)建診斷庫，并根據(jù)所述診斷庫所包含的不同參數(shù)的參數(shù)所述故障診斷及預(yù)測結(jié)果對應(yīng)的記錄形成矩陣X，該矩陣X如下：

其中，x_nm為第n條所述故障診斷及預(yù)測結(jié)果對應(yīng)的第m個所述參數(shù)數(shù)據(jù)；X_n為第n條所述故障診斷及預(yù)測結(jié)果；

所述管理模塊在矩陣X構(gòu)建完成后，對X中參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行填充處理，其中填充處理根據(jù)如下公式：

其中，x_st為參數(shù)數(shù)據(jù)的缺失位置為第s行第t列的所述參數(shù)數(shù)據(jù)，x_s1為未缺失參數(shù)數(shù)據(jù)為第一列第s行的參數(shù)數(shù)據(jù)，x_it為未缺失參數(shù)數(shù)據(jù)為第i行第t列的參數(shù)數(shù)據(jù)；

實時獲取設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)確定判斷向量A，即：

A＝(a₁,a₂,…,a_m)；

其中，a_m為第m個運(yùn)行參數(shù)的參數(shù)數(shù)據(jù)；

計算所述判斷向量A與所述矩陣X中每行參數(shù)數(shù)據(jù)之間的相似度，計算公式如下：

其中，D_j為所述判斷向量A與所述矩陣第j行參數(shù)數(shù)據(jù)之間的相似度，x_jk為第j行第k列的參數(shù)數(shù)據(jù)；a_k為向量A中第k個運(yùn)行參數(shù)的參數(shù)數(shù)據(jù)；

確定所述相似度最大時對應(yīng)的所述故障診斷及預(yù)測結(jié)果為根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行故障診斷及預(yù)測獲得的故障診斷及預(yù)測結(jié)果。