[发明专利]一种实现旋转设备自动故障诊断及寿命预测的系统和方法

权利要求书

1.一种用于旋转设备的状态监测系统，其特征在于：

传感器，安装于旋转设备附近，用于：感知旋转设备的振动；

通过传感器的通讯器建立起与通讯网络的无线连接，其中所述通讯器通过一个或多个外接计算装置获得所需配置参数进行无线网络连接；

生成与旋转设备在第一时刻和第二时刻振动相对应的数字信号；

通过通信网络与传感器通信的服务器，用于：传输数字信号；

通过通信网络接收来自传感器的数字信号；

决定数字信号的多个本征模态函数；

从多个本征模态函数中选择本征模态函数集；

从本征模态函数集中提取特征集，其中所述特征集至少包括第一时刻的本征模态函数集中在时域的第一峰值和第二时刻的本征模态函数集中在时域的第二峰值；

将包括至少第一峰值和第二峰值以及对应的第一时刻和第二时刻的特征集，作为输入应用于小波神经网络，其中所述小波神经网络包括至少一个小波基函数，所述小波基函数被配置成第一时刻的第一峰值和第二时刻的第二峰值的激发函数；

利用小波神经网络的输出预测旋转设备的寿命百分比。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务器进一步被配置为在用户设备的用户界面上显示旋转设备的剩余有效寿命；所述剩余有效寿命基于寿命百分比确定。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务器被配置为通过计算所述多个本征模态函数峰度值的均值和标准差来选择所述本征模态函数集。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器是基于微机电系统(MEMS)的传感器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器包括用于将振动信号转换为数字信号的微控制器。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的服务器中的本征模态函数为数字信号的固有振荡模式。

7.一种用于旋转设备状态监测的方法，其特征在于，该方法包括，一个或多个处理器从由位于旋转设备附近的传感器的通讯器上，接受传感器感知到的与旋转设备在第一次时刻和第二时刻振动相对应的数字信号；决定数字信号的多个本征模态函数；从多个本征模态函数中选择本征模态函数集；从本征模态函数集中提取特征集，其中所述特征集至少包括第一时刻的本征模态函数集中在时域的第一峰值和第二时刻的本征模态函数集中在时域的第二峰值；将包括至少第一峰值和第二峰值以及对应的第一时刻和第二时刻的特征集，作为输入应用于小波神经网络，其中所述小波神经网络包括至少一个小波基函数，所述小波基函数被配置成第一时刻的第一峰值和第二时刻的第二峰值的激发函数；利用小波神经网络的输出预测旋转设备的寿命百分比。

8.根据权利要求7所述的方法，包括在用户设备的用户界面上显示旋转设备的剩余有效寿命；所述剩余有效寿命基于寿命百分比确定。

9.根据权利要求7所述的方法，包括计算所述多个本征模态函数峰度值的均值和标准差来选择所述本征模态函数集。

10.根据权利要求7所述方法，所述本征模态函数为数字信号的固有振荡模式。

11.根据权利要求7所述的方法，所述特征集包括时域特征和频域特征的组合。