[发明专利]用于监控设备状态的方法、装置、计算设备和存储介质有效
申请号: | 202010678312.3 | 申请日: | 2020-07-15 |
公开(公告)号: | CN111929044B | 公开(公告)日: | 2023-08-08 |
发明(设计)人: | 陈俊杰;周文晶;于禾;张海涛;龚锦标;宋振国;张见平;于庆明;李虎;张宇乐 | 申请(专利权)人: | 西门子工厂自动化工程有限公司 |
主分类号: | G01M13/00 | 分类号: | G01M13/00;G01M13/045;G01M99/00;G06F18/10;G06F18/15;G06F123/02 |
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地址: | 100015 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 监控 设备 状态 方法 装置 计算 存储 介质 | ||
1.用于监控离散工业设备状态的方法,包括:
提取待监控设备的至少一个周期的信号,所述信号至少包括振动信号,所述振动信号具有离散性、短时间、变化的工作状态的特性;所述信号的一个周期包括从时域上划分的多个时间段的信号片段;所述一个周期包括加速阶段,匀速阶段和减速阶段;所述一个信号片段的时间长度根据信号的特性预先设定;
针对每一个信号片段执行以下步骤:
确定该信号片段处于稳态还是非稳态;
如果该信号片段处于稳态,则提取该信号片段的第一特征;
如果该信号片段处于非稳态,则根据信号的特性,在算法库中选择适当的算法来提取该信号片段的第二特征;以及
将针对所述每一个信号片段所提取的第一特征或者第二特征进行组合,得到能够监控所述待监控设备的状态的组合特征;
其中,对于处于非稳态的信号片段,根据信号的特性,在算法库中选择适当的算法来提取该信号片段的第二特征包括:对所述信号片段进行因子提取,来确定该信号片段中的分量;根据每种分量的比例,在算法库中选择相应的算法,并且确定每种算法的权重;以及利用所选择的算法及其相应的权重来提取该非稳态信号片段的第二特征。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述信号还包括转速信号和电流信号中的至少一项。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中,确定该信号片段处于稳态还是非稳态包括:
对提取的信号进行数据清洗;
提取该信号片段的工作状态变化因子;以及
根据所述工作状态变化因子确定所述信号片段处于稳态还是非稳态。
4.如权利要求1或2所述的方法,其中,所述第一特征包括:时域特征和频率特征。
5.如权利要求1或2所述的方法,还包括:利用所述组合特征对所述待监控设备进行预测维护或者故障诊断。
6.用于监控离散工业设备状态的装置(600),包括:
信号提取单元(602),被配置为提取待监控设备的至少一个周期的信号,所述信号至少包括振动信号,所述振动信号具有离散性、短时间、变化的工作状态的特性;所述信号的一个周期包括从时域上划分的多个时间段的信号片段;所述一个周期包括加速阶段,匀速阶段和减速阶段;所述一个信号片段的时间长度根据信号的特性预先设定;
信号状态确定单元(604),被配置为确定一个信号片段处于稳态还是非稳态;
第一特征提取单元(606),被配置为提取一个信号片段的第一特征;
第二特征提取单元(608),被配置为根据信号的特性,在算法库中选择适当的算法来提取一个信号片段的第二特征;以及
特征组合单元(610),被配置为将针对每一个信号片段所提取的第一特征或者第二特征进行组合,得到能够监控所述待监控设备的状态的组合特征;
其中,所述第二特征提取单元(608)进一步被配置为:对所述信号片段进行因子提取,来确定该信号片段中的分量;根据每种分量的比例,在算法库中选择相应的算法,并且确定每种算法的权重;以及利用所选择的算法及其相应的权重来提取该非稳态信号片段的第二特征。
7.如权利要求6所述的装置(600),其中,所述信号还包括转速信号和电流信号中的至少一项。
8.如权利要求6或7所述的装置(600),其中,所述信号状态确定单元(604)进一步被配置为:
对提取的信号进行数据清洗;
提取该信号片段的工作状态变化因子;以及
根据所述工作状态变化因子确定所述信号片段处于稳态还是非稳态。
9.如权利要求6或7所述的装置,其中,所述第一特征提取单元(606)进一步被配置为:提取信号片段的时域特征和频率特征。
10.如权利要求6或7所述的装置,还包括:状态监控单元(612),被配置为利用所述组合特征对所述待监控设备进行预测维护或者故障诊断。
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