[发明专利]监控工程机械运行状态的方法和系统

权利要求书

1.一种监控工程机械运行状态的方法，其特征在于，包括：

采集所述工程机械的发动机振动信号；

对所述振动信号进行处理以得到所述振动信号的频谱信息，根据所述频谱信息确定所述发动机的振动基频；

根据所述振动基频，确定所述发动机的转速；

所述根据所述频谱信息确定所述发动机的振动基频，包括：

确定所述频谱信息中的频谱峰值信息，根据所述峰值信息确定所述发动机的振动基频；

根据所述峰值信息确定所述发动机的振动基频，包括：

基于建立的机器学习模型，将工程机械的类型和多个连续时间点频谱峰值对应的频率及幅值构造的特征向量做为输入，则输出得到所述振动基频；

对所述机器学习模型进行训练及测试，

其中，将标定得到的数据随机分为训练集和测试集，设定分类数量为频谱峰值数量，决策树的最大深度为峰值数量，设置迭代次数为5次，建立决策树；在确定训练模型后，通过所述测试集中的数据对所述模型进行测试，并计算结果的误差比率，当误差比率小于6％时，成功建立学习模型；

所述采集所述工程机械的发动机振动信号，包括：

采集所述发动机的原始振动信号，对所述原始振动信号进行采样、加窗处理后得到所述发动机振动信号，其中，所述采样的频率不小于所述发动机最大振动频率的2倍，其中，采用海明窗对所述原始振动信号进行加窗处理；

基于所述发动机的转速以及发动机包括的气缸个数与所述工程机械运行状态的对应关系，确定所述工程机械的运行状态，其中所述工程机械的运行状态包括静止状态、怠速状态或工作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述采样频率为800Hz。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

根据所述振动基频，确定所述发动机的转速，包括：

根据所述振动基频与所述发动机转速的如下关系，确定所述发动机的转速：

n＝60*(τ/2)*f/i，其中n为转速，τ为冲程，f为振动基频，i为所述发动机的气缸个数。

4.一种监控工程机械运行状态的系统，其特征在于，

采集设备，所述采集设备安装在所述工程机械上，用于采集所述工程机械的发动机振动信号；

发送设备，将所述采集的发动机振动信号发送到服务器；

服务器，用于接收所述发送设备发送的所述发动机振动信号，对所述振动信号进行处理以得到所述振动信号的频谱信息，根据所述频谱信息确定所述发动机的振动基频；根据所述振动基频，确定所述发动机的转速；

所述根据所述频谱信息确定所述发动机的振动基频，包括：

确定所述频谱信息中的频谱峰值信息，根据所述峰值信息确定所述发动机的振动基频；

根据所述峰值信息确定所述发动机的振动基频，包括：

基于建立的机器学习模型，将工程机械的类型和多个连续时间点频谱峰值对应的频率及幅值构造的特征向量做为输入，则输出得到所述振动基频；

对所述机器学习模型进行训练及测试；

其中，将标定得到的数据随机分为训练集和测试集，设定分类数量为频谱峰值数量，决策树的最大深度为峰值数量，设置迭代次数为5，建立决策树；在确定训练模型后，通过所述测试集中的数据对所述模型进行测试，并计算结果的误差比率，当误差比率小于6％时，成功建立学习模型；

所述采集所述工程机械的发动机振动信号，包括：

采集所述发动机的原始振动信号，对所述原始振动信号进行采样、加窗处理后得到所述发动机振动信号，其中，所述采样的频率不小于所述发动机最大振动频率的2倍，其中，采用海明窗对所述原始振动信号进行加窗处理；

基于所述发动机的转速以及发动机包括的气缸个数与所述工程机械运行状态的对应关系，确定所述工程机械的运行状态，其中所述工程机械的运行状态包括静止状态、怠速状态或工作状态。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述采集设备包括加速度传感器。