[发明专利]一种轴承故障诊断方法、装置及系统

权利要求书

1.一种轴承故障诊断方法，其特征在于，包括：

获取采集设备采集的轴承振动信号；

采用中值滤波方法对所述轴承振动信号进行预处理，以滤除所述轴承振动信号中的背景噪声；

采用局部均值分解方法对预处理后的信号进行分解，以获得PF有效分量与残余分量；

利用所述PF有效分量与所述残余分量进行信号重构，生成重构信号，从所述重构信号中提取故障特征信息；

根据所述故障特征信息对轴承进行故障诊断。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用中值滤波方法对所述轴承振动信号进行预处理包括：

从所述轴承振动信号中连续采样N个值；

将N个值按照数值大小进行排序，丢弃最大值以及最小值，取中间的值作为中值；

用所述中值作为采样值进行采样；

其中，N不小于3。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用局部均值分解方法对预处理后的信号进行分解，以获得PF有效分量与残余分量包括：

采用所述局部均值分解方法对所述预处理后的信号进行分解计算，得到PF分量；

根据所述PF分量与所述预处理后的信号计算得到所述残余分量；

根据相关系数法从所述PF分量中选取PF有效分量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用所述局部均值分解方法对所述预处理后的信号进行分解计算，得到PF分量包括：

计算所述预处理后的信号的局部平均值以及局部包络值；

采用滑动平均法对所述局部平均值以及所述局部包络值进行处理，以获得局部均值函数与局部包络函数；

根据所述局部均值函数以及所述局部包络函数对所述预处理后的信号进行计算，以获得调频函数以及包络信号函数；

根据所述调频函数以及所述包络信号函数得到所述PF分量。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述从所述重构信号中提取故障特征信息为：

对所述重构信号进行频谱分析以提取所述故障特征信息。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据相关系数法从所述PF分量中选取PF有效分量包括：

将每一个所述PF分量与所述预处理后的信号进行相关系数运算，得到相关系数组；

从所述相关系数组中确定不小于预设阈值的相关系数；

将所述相关系数对应的PF分量作为所述PF有效分量。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，在所述根据所述故障特征信息对轴承进行故障诊断之后还包括：

发送根据诊断结果进行显示的指令；和/或发送根据所述诊断结果进行语音提示的指令；和/或

发送根据所述诊断结果对故障指示灯进行控制的指令。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述根据所述故障特征信息对轴承进行故障诊断之后还包括：

当所述轴承发生故障时，发送进行报警的指令。

9.一种轴承故障诊断装置，其特征在于，包括：

获取信号模块，用于获取采集设备采集的轴承振动信号；

信号预处理模块，用于采用中值滤波方法对所述轴承振动信号进行预处理，以滤除所述振动信号中的背景噪声；

提取特征信息模块，用于采用局部均值分解方法对预处理后的信号进行分解，以获得PF有效分量与残余分量；利用所述PF有效分量与所述残余分量进行信号重构，生成重构信号，从所述重构信号中提取故障特征信息；

故障诊断模块，用于根据所述故障特征信息对轴承进行故障诊断。

10.一种轴承故障诊断系统，包括深沟球轴承，其特征在于，还包括：

加速度传感器、数据采集卡、中值滤波器以及处理器；

其中，所述加速度传感器分别与所述数据采集卡以及所述深沟球轴承相连，用于获取所述深沟球轴承的振动信号，并由数据采集卡进行采集；

所述中值滤波器与所述加速度传感器相连，用于对所述振动信号进行预处理，以滤除所述振动信号中的背景噪声；

所述处理器与所述中值滤波器进行相连，用于接收所述中值滤波器发送的预处理后的信号；采用局部均值分解方法对预处理后的信号进行分解，以获得PF有效分量与残余分量；利用所述PF有效分量与所述残余分量进行信号重构，生成重构信号，从所述重构信号中提取故障特征信息；根据所述故障特征信息对轴承进行故障诊断。