[发明专利]机械的振动分析系统和方法

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及到一种用来分析机械的与振动相关数据的系统和方法，具体来说涉及到一种系统和方法，使用传统振动分析技术结合人工智能，来测试和分析转动的机械的振动相关数据。

背景技术

转动的机械有很多应用。比方说，像可移动机械这样的机械，如，道路车辆和越野车、建筑机械、土木机械等，利用转动的原理来工作。引擎、马达、驱动系统、接地部件如车轮或轨道等等通过转动使得机械进行工作。

可以通过研究机械部件中的振动来分析和确定转动的机械的效率和寿命期望。移动部分之间的摩擦力，再加上部件公差中的不规则性，能够引起机械中的振动。振动分析能够帮助实时且无干扰地确定机械的健康情况，甚至能够达到预测部件寿命及潜在断裂的地步。

振动分析，包括声音和超声分析的相关概念，在监视和诊断机械健康方面很久以来一直令人感到兴趣。然而，振动分析技术通常被证明是有缺陷的，它们要不提供可疑的结果，要不提供不能马上被解释或理解的数据。

已经尝试了使用人工智能技术来测试和分析机械的振动。例如，都转让给了本受让人的美国专利No.5,566,092、5,566,273、5,602,761、5,854,993、6,236,950和6,539,319公布了使用神经网络来进行机械的测试和分析，特别是关于机械的振动特性的测试和分析，的技术上的变化。尽管在上述专利中实施的这些技术已经获得了某种程度的成功，然而仍希望开发进一步的技术，使之在测试和分析中提供更大的可靠性、健壮性和精度。

本发明用来克服上面所阐明的一个或多个问题。

发明内容

在本发明的一个方面，公布了用于探测和分析机械在运行期间的异常的一种系统。该系统包括至少一个被配置来探测所述机械的机械振动特性的传感器，至少一个被配置来探测所述机械的非机械振动特性的其它传感器，用来接收输入数据的多个神经网络，至少一个神经网络从所述至少一个的传感器接收振动数据，至少一个的其它神经网络从所述至少一个的其它传感器接收非振动数据，以及一个从所述神经网络接收输出数据并响应性地分析机械运行的异常的专家系统。

在本发明的另一个方面，公布了用于探测和分析机械在运行期间的异常的一种方法。该方法包括从多个传感器中接收输入数据，至少一个传感器被配置来探测所述机械的机械振动特性，至少一个其它的传感器被配置来探测所述机械的非机械振动特性，将所述输入数据传送到多个神经网络，至少一个神经网络接收振动数据，至少一个的其它神经网络接收非振动数据，所述至少一个的其它神经网络用来对比所述非振动数据对所述振动数据的影响，将输出数据从所述多个神经网络传送给一个专家系统，并分析所述输出数据以便得到与机械运行相关的异常。

在本发明的又一个方面，公布了用于探测和分析机械中的振动的一种系统。该系统包括一个测试站，该站能够从多个传感器中接收输入数据，至少一个传感器被配置来探测所述机械的机械振动特性，至少一个其它的传感器被配置来探测所述机械的非机械振动特性，该系统还包括一个处理中心(hub)，该中心包括多个神经网络，至少一个神经网络能够接收和分析振动数据，至少一个的其它神经网络接收和分析非振动数据，所述处理中心还包括一个专家系统，能够从所述多个神经网络接收分析后的数据并响应性地分析机械的振动特性，以及该系统还包括一个通信链接，能够从所述测试站传输数据到所述处理中心。

附图说明

图1是可以采用本发明的一个机械的示意图；

图2是一个方框图，描述了本发明的一个方面；以及

图3是适合与图2中的系统一起使用的一个处理中心的详细的方框图。

具体实施方式

参照附图，大体上显示了一个系统100以及一个探测和分析机械10在运行期间的异常的方法。异常可以指所述机械10的与振动相关的特性，尤其是指所述机械10的转动部件的与振动相关的特性。

具体地，参考图1，机械10被具体化为一个轮式装载机，它通常用于土方工程和建筑目的。所述轮式装载机的描绘只用来做示范目的，各种类型的机械，不论移动的还是静止的，都可以采用本发明。例如，其它类型的轮式机械和运输工具、轨行机械、发电机、用于制造、装配和储藏的机械、以及各种其它类型的机械都可以从本发明的使用中获益。