[发明专利]一种设备健康状态预警方法及其系统

权利要求书

1.一种设备健康状态预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集设备在各工况下运行时产生的高维运行数据；

2)筛选出能够反映设备运转良好的健康数据，并处理成能够反映设备所有健康状态的健康数据集；

3)采集设备当前运行状态下的实时数据集，并与所述健康数据集对比，得到健康度；所述健康度大于预设定值时，判断设备健康；所述健康度小于预设定值时，判断设备不健康；

步骤1)中，所述高维运行数据包括m^*个时刻的所述状态列向量，为其中，包括j时刻所述设备的状态列向量其中分别表示设备的所述运行数据在j时刻的值，所述运行数据共有n个；

步骤2)中，所述健康数据集包括m个时刻的所述状态列向量，为

步骤3)中，所述对比包括，从所述实时数据集得到设备当前状态的一个观测向量[Y]^(j)_obs，从所述健康数据集[S]得到设备对应时刻的预测向量[Y]^(j)_est，并计算残差向量[E]^(j)，公式如下：

[W]^(j)＝st{([S]^T※[S])^-1·[S]^T※[Y]^(j)_obs)}

[Y]^(j)_est＝[S]·[W]^(j)

[E]^(j)＝[Y]^(j)_obs-[Y]^(j)_est

其中，st{}表示将向量中各元素均除以所有元素之代数和、※表示两矩阵间的马氏距离；

步骤3)中，j时刻健康度为其中|e_i^(j)|为[E]^(j)中各元素的绝对值，i＝1，2…n，C为常数。

2.根据权利要求1所述的一种设备健康状态预警方法，其特征在于，还包括步骤：

4)当所述健康度低于设定的阈值时报警，并根据大于设定值的所述残差向量定位故障位置。

3.根据权利要求2所述的一种设备健康状态预警方法，其特征在于，步骤4)中，所述阈值设定为能够反映设备运转良好的健康数据的最小值。

4.根据权利要求2所述的一种设备健康状态预警方法，其特征在于，将所述健康度处理后，训练支持向量回归机，并预测设备的健康趋势。

5.根据权利要求1所述的一种设备健康状态预警方法，其特征在于，所述处理为将健康度进行拟合和/或平稳化处理。

6.一种设备健康状态预警系统，其特征在于，包括采集单元和处理器，所述采集单元用于采集设备在各工况下运行时产生的高维运行数据；所述处理器用于执行实现如权利要求1～5任一项所述方法的指令。