本發(fā)明涉及軸承評(píng)估，具體地涉及一種軸承健康度評(píng)估方法、一種軸承健康度評(píng)估裝置、一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及一種電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、滾動(dòng)軸承廣泛應(yīng)用于各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，是其中最重要的部件之一，軸承的故障或者損壞常常導(dǎo)致機(jī)械系統(tǒng)出現(xiàn)故障，甚至對(duì)工作人員的生命安全造成威脅。滾動(dòng)軸承并非簡(jiǎn)單的正常和故障兩種狀態(tài)，像磨損、蠕變等情況下軸承還是可以繼續(xù)運(yùn)行的，在這種狀態(tài)下如果就停機(jī)維修，會(huì)造成額外的生產(chǎn)損失。因此在正常和故障兩種狀態(tài)的基礎(chǔ)上，應(yīng)該給軸承進(jìn)行一個(gè)連續(xù)區(qū)間的健康度診斷，以充分發(fā)揮軸承的作用，并避免出現(xiàn)致命故障。

2、現(xiàn)有技術(shù)對(duì)軸承的健康診斷，由于信號(hào)處理狀態(tài)評(píng)價(jià)過(guò)程太復(fù)雜，不適用廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)眾多軸承同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估。且受限于軸承使用場(chǎng)景或工況復(fù)雜、安裝狀態(tài)各異等條件，目前還沒(méi)有一套評(píng)價(jià)模型能普適到每個(gè)軸承。

3、因此，現(xiàn)有軸承健康度評(píng)估方法存在無(wú)法適用于每個(gè)軸承的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種軸承健康度評(píng)估方法、一種軸承健康度評(píng)估裝置、一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及一種電子設(shè)備，該軸承健康度評(píng)估方法可以適用于每個(gè)軸承的健康度評(píng)估。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)第一方面提供一種軸承健康度評(píng)估方法，包括：

3、獲取待評(píng)估軸承的實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)；

4、對(duì)所述實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征；

5、計(jì)算所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征與健康數(shù)據(jù)主特征的偏差，得到偏差值；

6、根據(jù)所述偏差值，計(jì)算得到所述軸承的軸承健康度；

7、其中，所述健康數(shù)據(jù)主特征通過(guò)獲取所述軸承正常運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取得到。

8、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述偏差值為馬氏距離；

9、計(jì)算所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征與健康數(shù)據(jù)主特征的偏差，得到偏差值，包括：

10、求出健康數(shù)據(jù)主特征標(biāo)準(zhǔn)化矩陣的協(xié)方差矩陣；

11、對(duì)所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征進(jìn)行中心標(biāo)準(zhǔn)化，得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣；

12、將所述協(xié)方差矩陣和所述標(biāo)準(zhǔn)化矩陣代入到馬氏距離計(jì)算公式中，得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征與健康數(shù)據(jù)主特征的馬氏距離。

13、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述偏差值，計(jì)算得到所述軸承的軸承健康度，包括：

14、將所述偏差值代入到健康度轉(zhuǎn)化公式中，得到所述軸承的軸承健康度；所述健康度轉(zhuǎn)化公式為：

15、

16、其中，α為放縮因子；md為偏差值；h為健康度。

17、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述對(duì)所述振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，包括：

18、根據(jù)所述振動(dòng)數(shù)據(jù)提取出多個(gè)健康特征；

19、采用基于核主成分分析算法對(duì)所述多個(gè)健康特征進(jìn)行降維，得到健康數(shù)據(jù)主特征。

20、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述振動(dòng)數(shù)據(jù)包括水平振動(dòng)數(shù)和豎直振動(dòng)數(shù)據(jù)；

21、所述根據(jù)所述振動(dòng)數(shù)據(jù)提取出多個(gè)健康特征，包括：

22、分別根據(jù)所述水平振動(dòng)數(shù)據(jù)和豎直振動(dòng)數(shù)據(jù)，采用預(yù)設(shè)的特征計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，得到多個(gè)健康特征。

23、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述健康特征包括水平時(shí)域特征、水平頻域特征、豎直時(shí)域特征和豎直頻域特征；

24、分別根據(jù)所述水平振動(dòng)數(shù)據(jù)和豎直振動(dòng)數(shù)據(jù)，采用預(yù)設(shè)的特征計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，得到多個(gè)健康特征，包括：

25、根據(jù)所述水平振動(dòng)數(shù)據(jù)，采用預(yù)設(shè)的特征計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，得到多個(gè)水平時(shí)域特征和多個(gè)水平頻域特征；

26、根據(jù)所述豎直振動(dòng)數(shù)據(jù)，采用預(yù)設(shè)的特征計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，得到多個(gè)豎直時(shí)域特征和多個(gè)豎直頻域特征。

27、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述對(duì)所述實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征，包括：

28、獲取kpca參數(shù)，所述kpca參數(shù)為采用基于核主成分分析算法對(duì)所述多個(gè)健康特征進(jìn)行降維時(shí)所設(shè)置的參數(shù)；

29、根據(jù)所述實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)，提取出多個(gè)特征；

30、基于所述kpca參數(shù)，采用基于核主成分分析算法對(duì)所述多個(gè)特征進(jìn)行降維，得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征。

31、本申請(qǐng)第二方面提供一種軸承健康度評(píng)估裝置，包括：

32、獲取模塊，用于獲取待評(píng)估軸承的實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)；

33、提取模塊，用于對(duì)所述實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征；

34、第一計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征與健康數(shù)據(jù)主特征的偏差，得到偏差值；其中，所述健康數(shù)據(jù)主特征通過(guò)獲取所述軸承正常運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取得到；

35、第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述偏差值，計(jì)算得到所述軸承的軸承健康度。

36、本申請(qǐng)第三方面提供一種電子設(shè)備，包括至少一個(gè)處理器、以及與處理器連接的至少一個(gè)存儲(chǔ)器、總線；其中，處理器、存儲(chǔ)器通過(guò)總線完成相互間的通信；處理器用于調(diào)用存儲(chǔ)器中的程序指令，以執(zhí)行申請(qǐng)上述任一項(xiàng)軸承健康度評(píng)估方法。

37、本申請(qǐng)第四方面提供一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令，該指令用于使得機(jī)器執(zhí)行本申請(qǐng)上述任一項(xiàng)軸承健康度評(píng)估方法。

38、通過(guò)上述技術(shù)方案，通過(guò)對(duì)待評(píng)估軸承的實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，然后計(jì)算所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征與健康數(shù)據(jù)主特征的偏差，得到偏差值，最后根據(jù)所述偏差值，計(jì)算得到所述軸承的軸承健康度，其中，所述健康數(shù)據(jù)主特征通過(guò)獲取所述軸承正常運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取得到。通過(guò)基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征與健康數(shù)據(jù)主特征的偏差來(lái)評(píng)估軸承健康度，其中健康數(shù)據(jù)主特征是基于待評(píng)估軸承正常運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)數(shù)據(jù)得到的，因此可以針對(duì)每個(gè)軸承做個(gè)性化訓(xùn)練，對(duì)每個(gè)軸承都有對(duì)應(yīng)的健康數(shù)據(jù)主特征以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征，使得到軸承健康度都是基于待評(píng)估軸承的實(shí)際運(yùn)行情況得到的，從使該方法可以適用每個(gè)軸承，進(jìn)而以應(yīng)對(duì)各種不同的安裝環(huán)境和使用工況。同時(shí)還可針對(duì)每個(gè)軸承重新訓(xùn)練調(diào)整，提升了該方法在每個(gè)軸承上的適應(yīng)性。該軸承健康度評(píng)估方法的評(píng)價(jià)過(guò)程簡(jiǎn)單，可滿足對(duì)眾多軸承同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估的需求。

39、本發(fā)明實(shí)施例的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種軸承健康度評(píng)估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承健康度評(píng)估方法，其特征在于，所述偏差值為馬氏距離；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承健康度評(píng)估方法，其特征在于，所述根據(jù)所述偏差值，計(jì)算得到所述軸承的軸承健康度，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承健康度評(píng)估方法，其特征在于，所述對(duì)所述振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸承健康度評(píng)估方法，其特征在于，所述振動(dòng)數(shù)據(jù)包括水平振動(dòng)數(shù)和豎直振動(dòng)數(shù)據(jù)；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸承健康度評(píng)估方法，其特征在于，所述健康特征包括水平時(shí)域特征、水平頻域特征、豎直時(shí)域特征和豎直頻域特征；

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸承健康度評(píng)估方法，其特征在于，所述對(duì)所述實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征，包括：

8.一種軸承健康度評(píng)估裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括至少一個(gè)處理器、以及與處理器連接的至少一個(gè)存儲(chǔ)器、總線；其中，處理器、存儲(chǔ)器通過(guò)總線完成相互間的通信；處理器用于調(diào)用存儲(chǔ)器中的程序指令，以執(zhí)行權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的軸承健康度評(píng)估方法。

10.一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令，其特征在于，該指令在被處理器執(zhí)行時(shí)使得所述處理器被配置成執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的軸承健康度評(píng)估方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實(shí)施例提供一種軸承健康度評(píng)估方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備，屬于軸承評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域。軸承健康度評(píng)估方法包括：獲取待評(píng)估軸承的實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)；對(duì)實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征；計(jì)算實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主特征與健康數(shù)據(jù)主特征的偏差，得到偏差值；根據(jù)偏差值，計(jì)算得到軸承的軸承健康度；其中，健康數(shù)據(jù)主特征通過(guò)獲取軸承正常運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)數(shù)據(jù)，并對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取得到。該方法可以適用每個(gè)軸承，進(jìn)而以應(yīng)對(duì)各種不同的安裝環(huán)境和使用工況。同時(shí)還可針對(duì)每個(gè)軸承重新訓(xùn)練調(diào)整，提升了該方法在每個(gè)軸承上的適應(yīng)性。該軸承健康度評(píng)估方法的評(píng)價(jià)過(guò)程簡(jiǎn)單，可滿足對(duì)眾多軸承同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：朱興坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京國(guó)雙科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21