[发明专利]基于基频数据K-Means聚类的支吊架劣化报警方法

权利要求书

1.基于基频数据K-Means聚类的支吊架劣化报警方法，其特征在于，包括步骤：

(1)在性能完好的支吊架上安装振动传感器，对支吊架进行N次振动测试，每次振动测试时通过振动传感器进行振动信号采集得到一个振动信号组,对支吊架上所测的每个振动信号组进行频谱分析，得到振动信号组的频谱；

(2)基于步骤(1)得到的振动信号组的频谱，采用峰值法识别法提取每组振动信号经验域内频谱的最大峰值或频谱包络线的最大峰值作为支吊架的基频值，将每组振动信号所对应的基频值作为一个基频观测点值，则N组振动信号所对应的基频值组成一个具有N个观测点的基频观测序列；

(3)采用K-Means聚类方法对基频观测序列进行数据聚类分析，以离序列均值最近的簇为支吊架基频的真值数据簇，并令该数据簇的质心位置作为支吊架当前性能的完好状态指标值；

(4)在支吊架投入使用的过程当中，定期对所关注的支吊架进行振动测试，每测得N_s次振动信号，则计算一次支吊架的实时状态指标值；若支吊架的实时状态指标值在连续M次振动测试中一直偏离完好状态指标值达到预设的阈值距离D，则表示支吊架需要人工检修，此时对相应支吊架进行告警，提示维修人员维修。

2.根据权利要求1所述的基于基频数据K-Means聚类的支吊架劣化报警方法，其特征在于，所述步骤(1)中采用快速傅里叶变换方法对支吊架上所测的振动信号进行频谱分析。

3.根据权利要求1所述的基于基频数据K-Means聚类的支吊架劣化报警方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体步骤为：

(2.1)每组振动信号的频谱分析结果包括10段以上不相同振动数据所识别的频谱特征，以频谱或频谱外包络线第一个峰值出现频率最高的频域范围设定基频经验域；

(2.2)采用峰值法识别法提取经验域内频谱或频谱外包络线的最大峰值作为支吊架的基频值。

4.根据权利要求1所述的基于基频数据K-Means聚类的支吊架劣化报警方法，其特征在于，所述步骤(3)中采用K-Means聚类方法对基频观测序列进行数据聚类的具体步骤为：

在欧几里得度量上进行聚类，使得基频观测序列S里的数据x在被划分到k个数据簇中时满足其中，S_i为第i个簇，μ_i为第i个簇的质心。