[發明專利]一種健身器材的故障監控系統及方法

有效

• 申請號: 202211067954.5
• 申請日: 2022-09-02
• 公開（公告）號: CN115145984B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 段鐵民;盛國選
• 申請（專利權）人: 山東布萊特威健身器材有限公司
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 濟南光啟專利代理事務所(普通合伙) 37292
• 代理人: 寧初明

本發明涉及數據監控預測技術領域，具體涉及一種健身器材的故障監控系統及方法。該方法對健身房中每個跑步機每日的功耗數據和溫度數據進行監控并記錄，構建每日歷史數據庫。分析每日歷史數據庫中的功耗數據和溫度數據進而對不同跑步機進行分組。通過關聯下一日的每日歷史數據庫，獲得每個跑步機的狀態轉移置信度集合，對全連接神經網絡進行訓練。通過全連接神經網絡根據前一日的數據預測當日健身房內跑步機所屬的跑步機運行組，通過分布情況獲得異常跑步機并對異常跑步機的PID參數進行控制。本發明實施例實現了對健身器材運行數據的監控及狀態預測，識別出存在故障的異常跑步機并對其進行PID參數控制，保證了使用者使用體驗和跑步機使用壽命。

技術領域

本發明涉及數據監控預測技術領域，具體涉及一種健身器材的故障監控系統及方法。

背景技術

在健身房中，智能跑步機是一種常見的健身器材，影響電動智能跑步機的耗能因素有很多，不同跑步機的不同耗電原因主要是因為跑帶潤滑狀態差或者使用者體重區別等。對于一般跑步機而言，跑帶不潤滑或者潤滑狀態不佳都會導致電機輸出過大的功率，額外產生的功率都重新耗費在跑帶和電機之間的傳動上，此時若跑帶未拉緊，則電機與跑帶之間還會出現打滑現象，進一步加大了磨損，導致后續維護和檢修的負擔增大。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種健身器材的故障監控系統及方法，所采用的技術方案具體如下：

本發明提出了一種健身器材的故障監控方法，所述方法包括：

記錄健身房中每個跑步機每日的功耗變化曲線和溫度變化序列，構成每日歷史數據庫；根據每日歷史數據庫中的平均功耗變化曲線和每個跑步機的功耗變化曲線之間的差異，獲得當日的功耗一致性；根據每個跑步機的溫度變化序列的波動性和元素值獲得溫度適宜評價；

以功耗一致性和溫度適宜評價作為每個跑步機的狀態向量；根據不同跑步機之間的狀態向量差異和功耗變化曲線差異獲得樣本距離，根據不同跑步機之間的樣本距離進行分組，獲得多個跑步機運行組；

獲得目標跑步機的K近鄰樣本群，根據K近鄰樣本群中每個樣本在下一日所屬跑步機運行組的數量獲得目標跑步機的狀態轉移置信度集合；根據每個狀態向量及其對應的狀態轉移置信度集合和平均功耗變化曲線訓練全連接神經網絡；

將前一日健身房中每個跑步機的狀態向量和健身房的平均功耗變化曲線輸入全連接神經網絡中，獲得每個跑步機對應的目標狀態轉移置信度集合，根據最大的目標狀態轉移置信度獲得每個跑步機在當日對應的跑步機運行組；根據每個跑步機運行組的占比確定當日的異常跑步機，調整異常跑步機的PID參數。

進一步地，所述功耗變化曲線的獲取方法包括：

統計每個跑步機在一日中每個完整跑步記錄中的初始功耗變化曲線，將所有完整跑步記錄中的初始功耗變化曲線求平均，獲得對應跑步機每日的功耗變化曲線。

進一步地，所述溫度變化序列的獲取方法包括：

根據預設采樣頻率采集每個跑步機在一日中每個完整跑步記錄前預設時段到完整跑步記錄結束期間的溫度信息，獲得初始溫度變化序列；將一日內所有初始溫度變化序列求平均，獲得對應跑步機每日的溫度變化序列。

進一步地，所述根據每日歷史數據庫中的平均功耗變化曲線和每個跑步機的功耗變化曲線之間的差異，獲得當日的功耗一致性包括：

獲得健身房中每個跑步機的功耗變化曲線與平均功耗變化曲線之間的動態時間規整距離，將每個動態時間規整距離的負數作為以自然常數為底的指數函數的冪，獲得單個功耗一致性；以所有單個功耗一致性的平均值作為功耗一致性。

進一步地，所述根據每個跑步機的溫度變化序列的波動性和元素值獲得溫度適宜評價包括：

根據溫度適宜評價公式獲得溫度適宜評價，溫度適宜評價公式包括：