[发明专利]基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统及方法，诊断预测系统包括拾音器、高速通信传输模块、数据中心服务器、声音数据分析决策模块和处理器；拾音器与处理器相连，且拾音器安装在旋挖钻机上，用以将采集旋挖钻机工作时的声音传递给处理器；处理器又与高速通信传输模块相连，数据中心服务器与高速通信传输模块相连，数据中心服务器将采集到的声音数据进行特征提取；声音数据分析决策模块与数据中心服务器相连。本发明可及时发现旋挖钻机发动机和动力头的潜在问题，将故障消灭在萌芽状态，降低旋挖钻机发生大故障概率，提高了生产效率，降低了维修成本。

技术领域

本发明属于旋挖钻机领域，具体涉及旋挖钻机发动机、动力头等装置的远程故障诊断预测。

背景技术

旋挖钻机是用于灌注桩作业的常用基础施工设备，用于房建、高铁施工、桥梁建设等施工领域，其特点是施工效率高，成孔速度快。旋挖钻机通过发动机提供动力，通过液压系统传递给动力头驱动键带动钻杆完成钻进成孔作业，动力头作为旋挖钻机的重要工作部件，由动力头箱体、减震器、托架、支架、减速机、马达等组成，发动机由缸体、曲轴、活塞等构成，还包括周边进气系统、燃油系统、润滑系统、冷却系统等。

在旋挖钻机作业过程中，由于保养维护不规范，经常会导致一些机构故障，无法正常工作。而传统的故障诊断也基本是在已经发生较大的故障时，在施工现场根据常规的数据或者人的听觉、视觉等感官进行故障部位的判断，效率低，主观性强，影响生产进度，增加了成本。

另外，传统的旋挖钻机维护保养方法主要是预防性保养，预防性保养是根据规定的维修间隔或者设备的工作时间，按照已经安排好的时间来进行计划内的维修工作，而不考虑系统设备当前的运行和健康状态，造成资源的浪费。

因此，能够对旋挖钻机进行快速的故障诊断预测，快速故障定位，科学的保养维护，预防非计划停机,消除故障隐患,延长机械使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种旋挖钻故障诊断预测系统，可以有效的发现旋挖钻动力头和发动机的故障苗头，在故障发生之前预留足够的应对时间给一线人员，提高了工作效率，同时，可以对出现故障的部位进行快速定位。

本发明按以下技术方案实现：

基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测系统，包括拾音器、高速通信传输模块、数据中心服务器、声音数据分析决策模块和处理器；所述拾音器与处理器相连，且拾音器安装在旋挖钻机上，用以将采集旋挖钻机工作时的声音传递给处理器；所述处理器又与高速通信传输模块相连，所述数据中心服务器与高速通信传输模块相连，数据中心服务器将采集到的声音数据进行特征提取；所述声音数据分析决策模块与数据中心服务器相连，当采集的声音数据与正常声音数据不匹配时，便能够判断设备有异常情况，然后进一步的和内部零件的异常声音数据模型匹配，进一步的判断故障的具体位置。

进一步，所述拾音器安装在旋挖钻机的动力头和发动机处，用以采集动力头和发动机工作时的声音传递给处理器。

进一步，所述声音数据分析决策模块中存有动力头和发动机的正常运行时声音数据模型、发动机和动力头异常工作时的声音数据模型以及动力头和发动机内部零件异常时的声音数据模型。

进一步，还包括数据展示界面；所述数据展示界面与数据中心服务器相连，用以展示故障信息。

进一步，所述数据展示界面为电脑或者手机。

进一步，还包括报警器；所述报警器与处理器相连，故障定位之后，处理器触发报警器，提醒驾驶员设备存在故障。

进一步，所述报警器安装在旋挖钻机的驾驶舱中。

一种基于声音的旋挖钻机故障远程诊断预测方法，包括以下步骤：