[發(fā)明專利]基于數(shù)據(jù)增強(qiáng)的軸承剩余壽命預(yù)測方法、裝置及電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110300197.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN113052060A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒旺;吉暢;鄭凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 六盤水師范學(xué)院
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/06;G01M13/045
• 代理公司: 重慶一葉知秋專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50277
• 代理人: 劉洪雨

1.一種基于數(shù)據(jù)增強(qiáng)的軸承剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取軸承運(yùn)行產(chǎn)生的軸承振動(dòng)信號(hào)，并對(duì)所述軸承振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理，并基于數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理后的振動(dòng)信號(hào)，確定出表征該軸承衰退過程的高維度特征；

將所述高維度特征輸入到預(yù)先訓(xùn)練好的軸承剩余壽命預(yù)測模型中，得到表征該軸承的退化趨勢(shì)的預(yù)測結(jié)果，其中，所述軸承剩余壽命預(yù)測模型為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)增強(qiáng)的軸承剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述獲取軸承運(yùn)行產(chǎn)生的軸承振動(dòng)信號(hào)，并對(duì)所述軸承振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理，包括：

對(duì)該軸承的運(yùn)行過程進(jìn)行采樣，每次采樣得到一份軸承振動(dòng)信號(hào)，其中，相鄰兩次采樣之間的采樣間隔為s₁秒，每次采樣的采樣時(shí)長為s₂秒；

根據(jù)欲進(jìn)行增強(qiáng)處理的目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)，確定出所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)之后的多份待處理振動(dòng)信號(hào)，其中，所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)為一份軸承振動(dòng)信號(hào)，多份待處理振動(dòng)信號(hào)為所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)之后依次采樣的多份軸承振動(dòng)信號(hào)；

將所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)與多份所述待處理振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行合并，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述軸承振動(dòng)信號(hào)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)據(jù)增強(qiáng)的軸承剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述采樣間隔為10秒，所述采樣時(shí)長為0.1秒，采樣頻率為25.6kHz，所述待處理振動(dòng)信號(hào)為2份，所述將所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)與多份所述待處理振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行合并，包括：

將所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)與2份所述待處理振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行合并，以及，將所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)與2份所述待處理振動(dòng)信號(hào)中的相鄰振動(dòng)信號(hào)合并，將2份所述待處理振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行合并，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述軸承振動(dòng)信號(hào)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理，其中，所述相鄰振動(dòng)信號(hào)與所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)在采樣次序上相鄰。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于數(shù)據(jù)增強(qiáng)的軸承剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述基于數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理后的振動(dòng)信號(hào)，確定出表征該軸承衰退過程的高維度特征，包括：

分別計(jì)算所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征和頻域特征，以及，計(jì)算2份所述待處理振動(dòng)信號(hào)各自的時(shí)域特征和頻域特征；

計(jì)算將所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)與2份所述待處理振動(dòng)信號(hào)合并后得到的第一合并振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征和頻域特征，以及，計(jì)算將所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)與所述相鄰振動(dòng)信號(hào)合并后得到的第二合并振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征和頻域特征，計(jì)算將2份所述待處理振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行合并后得到的第三合并振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征和頻域特征，以得到所述高維度特征，其中，所述高維度特征包括所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)、每份所述待處理振動(dòng)信號(hào)、所述第一合并振動(dòng)信號(hào)、所述第二合并振動(dòng)信號(hào)和第三合并振動(dòng)信號(hào)的所有的時(shí)域特征和頻域特征。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于數(shù)據(jù)增強(qiáng)的軸承剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于，一份軸承振動(dòng)信號(hào)的所述時(shí)域特征包含均方根、峰度因數(shù)和峰度，且X方向和Y方向的軸承振動(dòng)信號(hào)分別有3個(gè)時(shí)域特征，一份軸承振動(dòng)信號(hào)的所述頻域特征采用采用FSPS頻域特征，所述頻域特征包含相等間距的6個(gè)區(qū)段，即，每份軸承振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征和頻域特征為18維，

對(duì)應(yīng)的，所述高維度特征包括所述目標(biāo)振動(dòng)信號(hào)、每份所述待處理振動(dòng)信號(hào)、所述第一合并振動(dòng)信號(hào)、所述第二合并振動(dòng)信號(hào)和第三合并振動(dòng)信號(hào)的所有的時(shí)域特征和頻域特征，即，所述高維度特征的時(shí)域特征和頻域特征為108維。