[发明专利]用于监测车载机器轴承的方法和设备

权利要求书

1.一种用于监测设置在车辆的可旋转构件上的机器轴承的方法，所述方法包括：

经由车载麦克风监测声学信号并同时确定与所述机器轴承相关联的所述可旋转构件的旋转速度；

经由控制器执行所述声学信号的时频分析以确定声谱；

将所述声谱转换为残余频谱；

从所述残余频谱中提取第一特征，其中所述第一特征与第一频带相关联；

从所述残余频谱中提取第二特征，其中所述第二特征与第二频带相关联；

基于所述第一特征和第二特征确定与所述机器轴承相关联的健康状态；以及

经由所述控制器将所述机器轴承的所述健康状态传送到第二控制器。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

当所述旋转速度处于稳态条件时捕获所述声学信号；以及

经由所述控制器对当所述旋转速度处于所述稳态条件时捕获的所述声学信号执行所述时频分析，以确定所述声谱。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：当所述旋转速度处于所述稳态条件时，在预设的时间窗口内捕获所述声学信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一频带是所述可旋转构件的所述旋转速度的谐波频率。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二频带是所述可旋转构件的所述旋转速度的谐波频率。

6.根据权利要求1所述的方法，其中将所述声谱转换为所述残余频谱包括确定所述声谱的移动平均值，以及从所述声谱中减去所述移动平均值以确定所述残余频谱。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

当所述旋转速度在第一速度范围内时，经由所述车载麦克风监测所述声学信号并同时确定与所述机器轴承相关联的所述可旋转构件的所述旋转速度；

当所述旋转速度在所述第一速度范围内时，从与所述声学信号相关联的第一残余频谱中提取第一特征和第二特征；

当所述旋转速度在第二速度范围内时，经由所述车载麦克风监测所述声学信号并同时确定与所述机器轴承相关联的所述可旋转构件的所述旋转速度；

当所述旋转速度在所述第二速度范围内时，从与所述声学信号相关联的第二残余频谱中提取第三和第四特征；以及

基于所述第一特征、第二特征、第三特征和第四特征检测与所述机器轴承相关联的故障。

8.一种装置，包括：

机器轴承，其设置在可旋转构件上；

麦克风，其靠近所述机器轴承设置；

旋转位置传感器，其被设置成监测所述可旋转构件；以及

控制器，其与所述旋转位置传感器和所述麦克风通信，所述控制器包括指令集，所述指令集能够执行以：

经由所述麦克风监测声学信号，

经由所述旋转位置传感器同时确定所述可旋转构件的旋转速度，

执行所述声学信号的时频分析以确定声谱，

将所述声谱转换为残余频谱，

从所述残余频谱中提取第一特征，其中所述第一特征与第一频带相关联，

从所述残余频谱中提取第二特征，其中所述第二特征与第二频带相关联，并且

基于所述第一特征和第二特征检测与所述机器轴承相关联的故障。

9.根据权利要求8所述的装置，还包括所述指令集，所述指令集能够执行以将与所述机器轴承相关联的所述故障传送到第二控制器。

10.根据权利要求8所述的装置，还包括所述控制器，所述控制器被配置成：

当所述旋转速度处于稳态条件时，在预设的时间窗口内捕获所述声学信号；以及

对当所述旋转速度处于所述稳态条件时捕获的所述声学信号执行时频分析，以确定所述声谱。