[发明专利]一种智能化设备健康管理系统及方法

说明书

本发明公开了一种智能化设备健康管理系统及方法。系统包括传感器单元，用于检测设备运行过程中的状态数据；设备检测单元，用于对传感器单元检测所检测的信号进行预处理及特征值提取；云服务器，用于将设备检测单元所提取的特征值输入至预先建立的混合模型中得出设备健康度和设备性能数据；展示单元，用于展示所述云服务器所计算的设备健康度和设备性能数据；所述传感器单元、设备检测单元、云服务器和展示单元依次连接。本发明可以对生产设备的运行状态进行检测、记录、智能诊断、提前故障预警，并可通过互联网同时对多家工厂和多种设备进行实时监测。

技术领域

本发明涉及设备管理技术领域，更具体地说，特别涉及一种智能化设备健康管理系统及方法。

背景技术

在一些企业尤其是集团类企业，多种设备都是分别进行分散管理，没有实时监测。设备的维修主要是预防方式和故障抢修方式，无法准确判断设备真实的运行状态，且无法预先知道设备可能会现的故障；在预防性维修时，没有数据依据，无法根据设备日常的运行情况准确安排维修重点，导致维修成本高，在设备出现突发故障时，停机时间长，故障查找困难、维修成本高。为此，有必要开发一种智能化设备健康管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化设备健康管理系统及方法，以克服现有技术所存在的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种智能化设备健康管理系统，包括：

传感器单元，用于检测设备运行过程中的状态数据；

设备检测单元，用于对传感器单元检测所检测的信号进行预处理及特征值提取；

云服务器，用于将设备检测单元所提取的特征值输入至预先建立的混合模型中得出设备健康度和设备性能数据；

展示单元，用于展示所述云服务器所计算的设备健康度和设备性能数据；

所述传感器单元、设备检测单元、云服务器和展示单元依次连接。

进一步地，在所述设备为冲杯机时，所述传感器单元包括振动传感器和应变传感器，所述冲杯机的每个导柱上均安装有振动传感器和应变传感器；在所述设备为缩翻机时，所述传感器单元包括激光位置传感器和振动传感器，所述激光位置传感器和振动传感器安装于缩翻机上。

进一步地，所述设备检测单元包括：信号预处理单元，用于对传感器单元输入的信号进行去除异常点、均值和趋势项的预处理；特征提取单元，用于对预处理后的信号进行提取时域信号统计指标以构建特征矩阵，并对形成的特征矩阵进行主成分分析，再对特征进行降序排列以提取设定阀值以上信息的特征序列。

进一步地，所述云服务器包括：混合模型模块，所述混合模型模块包括健康度计算模型和寿命预测模型，所述健康度计算模型的建立方法为：通过设备检测单元所提取的多组特征值进行假设检验，若该特征值不符合高斯正态分布，则建立高斯混合模型并求取正常情况的高斯混合模型H(x)，所述寿命预测模型的建立方法为：通过对振动的特征数据建立正常状态高斯混合模型，并且在设备运行过程中产生的故障数据还导入至所述寿命预测模型中；

健康度计算单元，将设备检测单元所提出的特征值作为当前样本并建立当前样本的高斯混合模型G(x)，并利用当前样本的高斯混合模型G(x)与正常情况的高斯混合模型H(x) 进行对比，得出当前样本的健康度指标CV，

设备性能评估单元，将各时刻的特征值输入至寿命预测模型中得出该时刻率属于寿命预测模型的似然概率，并通过加权移动平均法对该似然概率进行处理以得到设备性能状态评估指标。

进一步地，所述展示单元通过web或者手机端app访问所述云服务器。

本发明还提供一种智能化设备健康管理方法，该方法包括以下步骤：