[發(fā)明專利]基于健康度模型的自動(dòng)扶梯預(yù)防性維修策略生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011452514.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN112390127B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張琨;朱丹;張浩;朱冬;殷勤;史明紅;邱紹峰;周明翔;劉輝;張俊嶺;彭方進(jìn);游鵬輝;應(yīng)穎;陳情;李曉聃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B66B25/00
• 分類號(hào): B66B25/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 張英

1.一種基于健康度模型的自動(dòng)扶梯預(yù)防性維修策略生成方法，其特征在于，該方法主要包括如下工作步驟：

獲取自動(dòng)扶梯系統(tǒng)組件的故障指標(biāo)值，生成反映自動(dòng)扶梯系統(tǒng)組件的實(shí)時(shí)故障指標(biāo)值曲線；

將所述實(shí)時(shí)故障指標(biāo)值曲線與標(biāo)準(zhǔn)故障指標(biāo)值曲線比對(duì)獲得殘差曲線；

將當(dāng)前殘差曲線與殘差曲線的閾值走廊對(duì)比，若有節(jié)點(diǎn)未落入則需要執(zhí)行未落入對(duì)應(yīng)故障組件的維修，若落入，生成健康度閾值走廊，依據(jù)所述健康度閾值走廊的分類提出分級(jí)預(yù)防性維修策略，所述殘差曲線的閾值走廊生成方法包括：

以系統(tǒng)組件一一對(duì)應(yīng)的故障指標(biāo)值閾值范圍生成一初始故障指標(biāo)閾值走廊；

將實(shí)時(shí)故障指標(biāo)值曲線與上述故障指標(biāo)閾值走廊對(duì)比獲得初始?xì)埐钋€的閾值走廊；

通過(guò)不斷的實(shí)時(shí)故障指標(biāo)值曲線的數(shù)據(jù)搜集訓(xùn)練生成獲得殘差曲線的閾值走廊；

所述健康度模型為：

依據(jù)實(shí)時(shí)故障指標(biāo)值獲取對(duì)應(yīng)組件的安全值，所述安全值為當(dāng)前實(shí)時(shí)信號(hào)在所述殘差曲線的閾值走廊中時(shí)可能發(fā)生故障的概率值，將系統(tǒng)中的組件的安全值與組件相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)相乘，以此健康度模型為基礎(chǔ)計(jì)算整個(gè)自動(dòng)扶梯的健康度值；

所述權(quán)重系數(shù)的計(jì)算包括如下步驟：

依據(jù)N個(gè)準(zhǔn)則層指標(biāo)構(gòu)建判斷矩陣，所述判斷矩陣的行列為準(zhǔn)則層指標(biāo)矩陣；判斷矩陣內(nèi)的數(shù)值選擇為對(duì)應(yīng)行列的指標(biāo)相互對(duì)比所選定的指標(biāo)數(shù)值矩陣；

求取判斷矩陣每一行元素積的N次方根值生成向量集，將向量集歸一化處理獲取組件的權(quán)重系數(shù)。

2.如權(quán)利要求1中所述的維修策略生成方法，其特征在于，所述維修策略分級(jí)包括：

第一種情況：安全狀態(tài)閾值走廊，自動(dòng)扶梯正常運(yùn)行；

第二種情況：存在維修隱患狀態(tài)閾值走廊，把相應(yīng)組件列入特別監(jiān)控組件群；

第三種情況：存在維修故障閾值走廊，需要對(duì)自動(dòng)扶梯預(yù)防性維修；

第四種情況：存在較大安全隱患閾值走廊，需要對(duì)自動(dòng)扶梯進(jìn)行停運(yùn)預(yù)防性全面維修。

3.一種基于健康度模型的自動(dòng)扶梯預(yù)防性維修策略生成方法，其特征在于，上述方法包括如下步驟：

建立自動(dòng)扶梯的故障數(shù)據(jù)庫(kù)：通過(guò)監(jiān)測(cè)組件獲取自動(dòng)扶梯組件的故障指標(biāo)值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，生成故障標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)并自學(xué)習(xí)完善；

獲得殘差值閾值走廊，所述殘差值閾值走廊的獲取方法為將故障指標(biāo)值數(shù)據(jù)歸一化處理分析后與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心相應(yīng)組件的理論指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行曲線重合度比對(duì)，判斷兩個(gè)曲線之間的殘差值，通過(guò)數(shù)據(jù)重復(fù)比對(duì)以及數(shù)據(jù)庫(kù)自學(xué)習(xí)獲得曲殘差值的閾值走廊；

判斷自動(dòng)扶梯不同組件故障因素是否在許用安全值范圍閾值走廊內(nèi)，若不在許用安全值范圍閾值走廊內(nèi)則需要對(duì)對(duì)應(yīng)組件進(jìn)行針對(duì)性維修；

若在許用安全值范圍閾值走廊內(nèi)則依據(jù)健康度模型計(jì)算整體自動(dòng)扶梯的健康度值；并依據(jù)其在健康度閾值走廊的分級(jí)輸出相應(yīng)的維修策略；

所述安全值為當(dāng)前實(shí)時(shí)信號(hào)在殘差曲線的閾值走廊中時(shí)可能發(fā)生故障的概率值；所述安全值范圍閾值走廊為相應(yīng)概率值的閾值走廊。

4.如權(quán)利要求3中所述的自動(dòng)扶梯預(yù)防性維修策略生成方法，其特征在于，所述自動(dòng)扶梯的健康度模型計(jì)算方法為：依據(jù)層次分析法確定自動(dòng)扶梯不同組件因素的權(quán)重系數(shù)，所述組件因素包括安全隱患、影響程度、維修時(shí)間、維修成本；以上述四個(gè)所述組件因素構(gòu)建判斷矩陣計(jì)算獲得各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)；以所述安全值與所述權(quán)重系數(shù)之積相加獲得自動(dòng)扶梯的健康度模型。

5.如權(quán)利要求4中所述的自動(dòng)扶梯預(yù)防性維修策略生成方法，其特征在于，所述健康度閾值走廊的分級(jí)定義為：安全狀態(tài)閾值走廊，扶梯正常運(yùn)行；存在維修隱患狀態(tài)閾值走廊，把相應(yīng)組件列入監(jiān)控；存在維修故障閾值走廊，需要對(duì)自動(dòng)扶梯預(yù)防性維修；存在較大安全隱患閾值走廊，需要對(duì)自動(dòng)扶梯進(jìn)行停運(yùn)預(yù)防性全面維修。

6.一種基于健康度模型的自動(dòng)扶梯預(yù)防性維修策略生成方法，上述方法包括如下步驟：

STEP1：以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心為基礎(chǔ)建立自動(dòng)扶梯的故障數(shù)據(jù)庫(kù)；

STEP1-1：通過(guò)監(jiān)測(cè)自動(dòng)扶梯的速度、加速度、振動(dòng)、噪音以及圖像采集設(shè)備獲得故障指標(biāo)值數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心；

STEP1-2:所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心通過(guò)已存儲(chǔ)的故障指標(biāo)值數(shù)據(jù)，建立故障數(shù)據(jù)庫(kù)，并進(jìn)行自學(xué)習(xí)及更新；

所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心通過(guò)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)與更新不斷完善自動(dòng)扶梯的故障數(shù)據(jù)庫(kù)，生成故障標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)；

STEP2：依據(jù)健康度模型計(jì)算生成自動(dòng)扶梯的健康度值；

STEP2-1:依據(jù)安全值閾值走廊判斷是否利用健康度模型計(jì)算健康度值；步驟為：獲得殘差值閾值走廊，所述殘差值閾值走廊的獲取方法為將故障指標(biāo)值數(shù)據(jù)歸一化處理分析后與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心相應(yīng)組件的理論指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行曲線重合度比對(duì)，判斷兩個(gè)曲線之間的殘差值，通過(guò)數(shù)據(jù)重復(fù)比對(duì)以及數(shù)據(jù)庫(kù)自學(xué)習(xí)獲得曲殘差值的閾值走廊；

判斷自動(dòng)扶梯不同組件故障因素是否在許用安全值范圍閾值走廊內(nèi)，若不在許用安全值范圍閾值走廊內(nèi)則需要對(duì)對(duì)應(yīng)組件進(jìn)行針對(duì)性維修；

若在許用安全值范圍閾值走廊內(nèi)則執(zhí)行STEP2-2及STEP2-3；

所述安全值為當(dāng)前實(shí)時(shí)信號(hào)在殘差曲線的閾值走廊中時(shí)可能發(fā)生故障的概率值；所述安全值范圍閾值走廊為相應(yīng)概率值的閾值走廊；

STEP2-2：依據(jù)層次分析法確定自動(dòng)扶梯不同構(gòu)件故障因素的權(quán)重系數(shù)，其中層次可分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層；其中準(zhǔn)則層分為：安全隱患、影響程度、維修時(shí)間、維修成本；以上述四個(gè)指標(biāo)構(gòu)建判斷矩陣計(jì)算獲得各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)；

STEP2-3：由步驟2-1獲得的安全值與步驟2-3中所獲得的權(quán)重系數(shù)計(jì)算獲得自動(dòng)扶梯的健康度值；

STEP3:以所述健康度值生成健康度閾值走廊，以上述健康度閾值走廊分級(jí)生成相應(yīng)的維修策略，分類為：

安全狀態(tài)閾值走廊，扶梯正常運(yùn)行；

存在維修隱患狀態(tài)閾值走廊，把相應(yīng)構(gòu)件列入特別監(jiān)控構(gòu)件組；

存在維修故障閾值走廊，需要對(duì)自動(dòng)扶梯預(yù)防性維修；

存在較大安全隱患閾值走廊，需要對(duì)自動(dòng)扶梯進(jìn)行停運(yùn)預(yù)防性全面維修。