[發(fā)明專利]一種電機(jī)系統(tǒng)的健康診斷方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111414410.7
• 申請(qǐng)日: 2021-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN113955149B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京潤(rùn)科通用技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B64F5/60
• 分類號(hào): B64F5/60;G01R31/34
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王嬌嬌

1.一種電機(jī)系統(tǒng)的健康診斷方法，所述電機(jī)系統(tǒng)包括電機(jī)控制器和被控的電機(jī)，其特征在于，所述健康診斷方法包括：

采集所述電機(jī)系統(tǒng)的多種實(shí)時(shí)參數(shù)，所述多種實(shí)時(shí)參數(shù)包括所述電機(jī)控制器的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及所述電機(jī)控制器和所述電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；

對(duì)所述實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行狀態(tài)特征和運(yùn)行特征提取，得到實(shí)時(shí)特征量；

將所述實(shí)時(shí)特征量進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，得到實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄、綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄、所述綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)、所述歷史數(shù)據(jù)和所述電機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備參數(shù)對(duì)所述電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，得到所述電機(jī)系統(tǒng)的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的診斷方法，其特征在于，所述狀態(tài)數(shù)據(jù)包括處理器狀態(tài)、內(nèi)存狀態(tài)、逆變器狀態(tài)和通信接口狀態(tài)；

所述電機(jī)控制器的運(yùn)行數(shù)據(jù)包括供電電壓、供電電流和處理器溫度數(shù)據(jù)，

所述電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)包括A相電流、B相電流、C相電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)溫度。

3.如權(quán)利要求1所述的健康診斷方法，其特征在于，所述實(shí)時(shí)特征量包括第一特征信息和第二特征信息，所述對(duì)所述實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行狀態(tài)特征和運(yùn)行特征提取，得到實(shí)時(shí)特征量，包括：

提取所述狀態(tài)數(shù)據(jù)中的故障信息持續(xù)時(shí)間和正常信息持續(xù)時(shí)間，將所述故障信息持續(xù)時(shí)間和所述正常信息持續(xù)時(shí)間作為時(shí)間信息，將所述狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述時(shí)間信息進(jìn)行疊加，得到所述第一特征信息；

提取所述運(yùn)行數(shù)據(jù)中的最大值、最小值、平均值和方差作為統(tǒng)計(jì)信息、提取所述運(yùn)行數(shù)據(jù)中的電流數(shù)據(jù)的頻域信息，將所述統(tǒng)計(jì)信息和所述頻域信息進(jìn)行疊加，得到所述第二特征信息。

4.如權(quán)利要求1所述的健康診斷方法，其特征在于，所述將所述實(shí)時(shí)特征量進(jìn)行狀態(tài)診斷，得到實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄、綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，包括：

將所述實(shí)時(shí)特征量與正常狀態(tài)下采集的正常特征量進(jìn)行對(duì)比，將通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)的異常特征量進(jìn)行記錄，得到所述實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄；

基于預(yù)設(shè)權(quán)重系數(shù)對(duì)所述實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄進(jìn)行加權(quán)處理，得到所述綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)；

將所述實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄和所述綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)存入存儲(chǔ)系統(tǒng)，得到歷史數(shù)據(jù)。

5.如權(quán)利要求1所述的健康診斷方法，其特征在于，采集所述電機(jī)系統(tǒng)的多種實(shí)時(shí)參數(shù)之后，所述方法還包括：

對(duì)所述多種實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理。

6.如權(quán)利要求5所述的健康診斷方法，其特征在于，所述對(duì)所述多種實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理，包括：

對(duì)所述狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行基于時(shí)間窗口的狀態(tài)統(tǒng)計(jì)，并基于狀態(tài)統(tǒng)計(jì)剔除其中的非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，得到所述時(shí)間窗口下的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)；

基于預(yù)設(shè)的閾值對(duì)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值范圍的判斷，確定各種運(yùn)行數(shù)據(jù)是否在合理范圍內(nèi)，并剔除其中的野點(diǎn)數(shù)據(jù)。

7.如權(quán)利要求1所述的健康診斷方法，其特征在于，所述根據(jù)所述實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄、所述綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)、所述歷史數(shù)據(jù)和所述電機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備參數(shù)對(duì)所述電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，得到所述電機(jī)系統(tǒng)的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括：

如果某一特征數(shù)據(jù)的歷史異常次數(shù)超過預(yù)設(shè)的最大異常次數(shù)，并且此時(shí)當(dāng)前所述特征數(shù)據(jù)為故障狀態(tài)，則匯報(bào)此特征數(shù)據(jù)故障；

所述特征數(shù)據(jù)包括處理器狀態(tài)、供電電壓狀態(tài)、供電電流狀態(tài)和A/B/C相狀態(tài)中的部分或全部。

8.如權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的健康診斷方法，其特征在于，還包括：

根據(jù)所述實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄、所述綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)、所述歷史數(shù)據(jù)和所述設(shè)備參數(shù)對(duì)所述電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)，得到所述電機(jī)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)壽命。

9.如權(quán)利要求8所述的健康診斷方法，其特征在于，還包括：

結(jié)合所述健康狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述預(yù)測(cè)壽命，給出所述電機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)提示信息，其中，所述狀態(tài)提示信息包括是否需要對(duì)所述電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行維修，所述提示信息對(duì)應(yīng)所述電機(jī)系統(tǒng)的哪一項(xiàng)特征數(shù)據(jù)。

10.一種電機(jī)系統(tǒng)的健康診斷裝置，所述電機(jī)系統(tǒng)包括電機(jī)控制器和被控的電機(jī)，其特征在于，所述健康診斷裝置包括：

參數(shù)采集模塊，用于采集所述電機(jī)系統(tǒng)的多種實(shí)時(shí)參數(shù)，所述多種實(shí)時(shí)參數(shù)包括所述電機(jī)控制器的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及所述電機(jī)控制器和所述電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；

預(yù)處理模塊，用于多種實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理；

特征提取模塊，用于對(duì)所述實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行狀態(tài)特征和運(yùn)行特征提取，得到實(shí)時(shí)特征量；

狀態(tài)檢測(cè)模塊，用于將所述實(shí)時(shí)特征量進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，得到實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄、綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；

診斷執(zhí)行模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄、所述綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)、所述歷史數(shù)據(jù)和所述電機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備參數(shù)對(duì)所述電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，得到所述電機(jī)系統(tǒng)的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)；

壽命預(yù)測(cè)模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)狀態(tài)記錄、所述綜合評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)、所述歷史數(shù)據(jù)和所述設(shè)備參數(shù)對(duì)所述電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)，得到所述電機(jī)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)壽命；

健康管理模塊，用于結(jié)合所述健康狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述預(yù)測(cè)壽命，給出所述電機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)提示信息，其中，所述狀態(tài)提示信息包括是否需要對(duì)所述電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行維修，所述提示信息對(duì)應(yīng)所述電機(jī)系統(tǒng)的哪一項(xiàng)特征數(shù)據(jù)。