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    重庆时时彩看号高手: 混合动力起重装置故障预示平台及其数据样本获取方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610899983.6

    申请日:

    2016.10.14

    公开号:

    CN106404443A

    公开日:

    2017.02.15

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01M 99/00申请日:20161014|||公开
    IPC分类号: G01M99/00(2011.01)I 主分类号: G01M99/00
    申请人: 温州大学
    发明人: 戴瑜兴; 朱志亮; 王琳; 胡志文; 曾国强; 张正江; 王环
    地址: 325000 浙江省温州市瓯海区东方南路38号温州市国家大学科技园孵化器
    优先权:
    专利代理机构: 温州名创知识产权代理有限公司 33258 代理人: 陈加利
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610899983.6

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.03.02|||2017.03.15|||2017.02.15

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种混合动力起重装置故障预示平台,平台基于混合动力起重装置的故障模拟制动系统采集压力信号数据和油液信号数据,压力信号数据的获得是在制动系统上模拟不同的故障模式时,通过处于不同位置的传感器采集样本信号;对于油液信号数据的采集,则主要是通过液压缸上的取样口,定期采集油样,对油样进行基本分析、数据预处理以及模糊聚类数据简化;然后,将上述的压力信号数据和油液信号数据进行模数转换;最后,将处理以后的数据样本和上位机进行数据交流、分析和存储。本发明利用多传感器采集以及多种油液分析方法融合,获得更加准确、全面的压力信号和油液信息,为各种故障诊断和预测算法的验证提供数据支持。

    权利要求书

    1.一种混合动力起重装置故障预示平台,其特征在于:包括信号采集单元、故障模拟制
    动系统、信号模数转换单元、上位机,信号采集单元与故障模拟制动系统连接,信号采集单
    元输出端与信号模数转换单元连接,信号模数转换单元输出信号传递至上位机,
    所述故障模拟制动系统包括
    供能装置,包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的液压缸,液压缸中设
    有将液压缸分成液压腔和活塞腔的活塞,活塞一端通过活塞杆伸出液压缸之外,活塞另一
    端设有弹簧,活塞杆和弹簧分别位于液压腔和活塞腔中;
    控制装置,包括产生制动动作和控制制动效果的制动踏板;
    传动装置,包括将制动能量传输到制动器的真空助力泵和将制动能量传输到制动器的
    制动主缸;
    制动器,包括产生阻碍起重装置制动运动或运动趋势的力的制动盘和产生阻碍起重装
    置制动运动或运动趋势的力的闸瓦,制动盘和闸瓦之间留有闸瓦间隙,闸瓦通过闸盘与活
    塞杆连接;
    制动踏板通过所述真空助力泵与制动主缸连接,制动主缸通过油管与液压缸的液压腔
    连接,活塞杆一端伸出液压腔之外与闸盘联动连接,
    所述信号采集单元包括油压传感器、压力传感器、位移传感器和弹簧座传感器,
    油压传感器安装于液压缸的液压腔中,液压缸中的弹簧通过弹簧后座安装于活塞腔
    中,弹簧座传感器安装于弹簧后座上,液压缸的液压腔中还设有油液取样口,
    位移传感器安装于闸盘上部,
    压力传感器安装于制动盘朝向闸瓦的端面,压力传感器位于闸瓦间隙中。
    2.根据权利要求1所述的混合动力起重装置故障预示平台,其特征在于:所述位移传感
    器、压力传感器、油压传感器和弹簧座传感器分别安装于4个压力信号测点,4个压力信号测
    点分别分布在闸盘上部、制动盘表面、液压缸内部、弹簧底部处,所述压力信号测点位置经
    打磨成光滑平面,光滑平面涂抹耐高温真空脂,位移传感器、压力传感器、油压传感器和弹
    簧座传感器分别与各自压力信号测点位置接触,位移传感器通过支架固定在闸盘上,压力
    传感器和油压传感器分别经高强磁力座固定,弹簧座传感器嵌设于弹簧后座的凹腔中。
    3.一种混合动力起重装置故障数据样本获取方法,其特征在于,包括压力信号数据样
    本获取部分和油液信号数据样本获取部分,
    所述压力信号数据样本获取部分包括以下步骤:①建立如权利要求1所述的混合动力
    起重装置故障预示平台,②将压力信号测点分布在闸盘上部、制动盘表面、液压缸内部、弹
    簧底部,在4个压力信号测点处分别安装位移传感器、压力传感器、油压传感器和弹簧座传
    感器,③模拟故障模拟制动系统的正常、故障、严重故障3种模式,并于3种模式下分别采集
    位移传感器、压力传感器、油压传感器和弹簧座传感器的三组样本数据,④将在3种故障模
    式下采集到的数据样本传输到信号模数转换单元,完成模数转换后和上位机进行数据交
    流、分析和存储;
    所述油液信号数据样本获取部分包括以下步骤:①从液压缸的油液取样口定期获取液
    压缸油液,②对采集的油样的进行油液分析,③对油液分析测得的数据进行预处理,剔除数
    据中的人为误差,降低观测误差对数据的影响,去除噪声,排除数据分析的外在干扰因素,
    提取有用的特征信息,预处理包括以下步骤:
    a光谱分析数据处理:光谱数据的中心化、正规化;
    b数据的平滑处理:移动平均值法、Savitsky-Golay法;
    c异常值的修正:采用F分布的假设检验法,算出置信区间,对采集的数据样本点逐个检
    验是否为异常值;
    d异常值的代替:先计算删除了异常点自己后的剩余样本的平均值,将样本均值与异常
    值的前一点样本采集值的差作为异常点的修正数值;其中ZK异常值修正值;ZK-1异常值点前
    一个正常样本点的观测值或已经过修正的值;E(Z正常)除去异常值点后的样本均值;
    Zk=2E(Z正常)-ZK-1
    ④对预处理后得到的数据进行模糊聚类数据简化,利用各个数据的属性之间的相似程
    度来分组,对油液中特征参数进行模糊聚类分组,选出属性相近的分类,具体如下:
    a选择待分类对象的全体U={x1,x2,,,xn},其中n为被分类对象的个数,其中xi是分类对
    象的样本,每个样本再由m个指标划分,xi’={xi1’,xi2’,...,xim’},这样得到原始数据矩
    阵,X’=(xij’)nxm,
    b数据正规化,采用如下公式进行标准化,
    <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>&prime;</mo> </msup> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&Lambda;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msup> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>&prime;</mo> </msup> </mrow> <mrow> <munderover> <mi>V</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msup> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>&prime;</mo> </msup> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&Lambda;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msup> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>&prime;</mo> </msup> </mrow> </mfrac> </mrow>
    通过标准化把指标数据Xij压缩在[0,1]闭区间,得到正规化矩阵,
    c确定U上的相似关系矩阵R,采用数量积法、指数相似系数法、平均差距法、平均几何最
    小值法中的任意一种或以上方法,
    d求模糊等价矩阵,通过平方法求出模糊相似矩阵R的最小闭包,也就是R2k=Rk,
    e聚类,采用绝对值减数法得到相似矩阵,进一步求出最小传递闭包矩阵,在该矩阵上
    选定适当的λ∈[0,1],对象进行分类,
    ⑤将模糊聚类简化后的数据样本传输到信号模数转换单元,完成模数转换后和上位机
    进行数据交流、分析和存储。
    4.根据权利要求3所述的混合动力起重装置故障数据样本获取方法,其特征在于:所述
    油液信号数据样本获取部分的步骤②中利用三种分析手段进行油液分析,a采用常规理化
    性能分析,对采集的油样的理化性能指标做实验分析,主要针对油样的粘度、酸碱值、水分,
    闪点等参数;b采用铁谱分析,在高梯度强磁场中分离出油样中磨损颗粒,借助监测仪器检
    验分析,提取出磨粒的类别和数量的信息;c采用光谱分析,来检测发射出特定波长的金属
    类型和含量,给出油液中各种元素含量的浓度情况。

    关 键 词:
    混合 动力 起重 装置 故障 预示 平台 及其 数据 样本 获取 方法
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