[发明专利]基于信号分析的设备健康状态监控方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种基于信号分析的设备健康状态监控方法，其特征在于，包括：

S1、通过设备上的传感器采集设备实际运行过程中产生的各零件的响应信号；所述设备上的传感器包括用于设备健康监控而布置的健康监控专用传感器以及设备自带的传感器；

S2、对各零件的响应信号进行处理计算，得到各零件的运行边界载荷；

S3、通过各零件的运行边界载荷和试验载荷的对比与分析，得出前一信号周期内各零件的损伤当量值，并将前一信号周期内各零件的损伤当量值依次进行累加计算出各零件的剩余使用寿命；所述前一信号周期内各零件的损伤当量值就是指某一时间段内的信号与其对应的零件使用寿命消耗值之间的数量关系；

S4、将各零件的剩余使用寿命分发至本地设备与云端设备，在本地设备中若满足预设的临界门槛值则在本地人机界面中显示；在云端设备中若满足预设的临界门槛值，则将各零件的剩余使用寿命发送至售后服务机构、终端设备以及设备制造商。

2.如权利要求1所述的一种基于信号分析的设备健康状态监控方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21、对各零件的响应信号进行数字化采样、标定以及有效性检查，得到经处理的响应信号，并存储在本地存储器；

S22、通过对实物设备经过抽象化分析得出设备数字计算模型；所述抽象化分析包括数学、物理学以及材料学分析；

S23、通过设备通讯网络获取设备所在的地理位置信息以及设备所处位置的气候环境信息；

S24、根据所述经处理的响应信号、设备所在的地理位置信息以及设备所处位置的气候环境信息，通过所述设备数字计算模型处理分析，得到各零件的运行边界载荷。

3.如权利要求2所述的一种基于信号分析的设备健康状态监控方法，其特征在于，所述设备数字计算模型包括数字模型和/或耦合模型；

所述数字模型包括动力学模型、流场热力学模型、振动噪声模型以及电磁场模型；

所述耦合模型为动力学模型、流场热力学模型、振动噪声模型与电磁场模型中至少两种耦合而成的模型。

4.如权利要求2所述的一种基于信号分析的设备健康状态监控方法，其特征在于，所述运行边界载荷包括振动、冲击、温度、湿度、压力、应力与应变。

5.如权利要求2所述的一种基于信号分析的设备健康状态监控方法，其特征在于，步骤S3包括：

S31、将各零件的运行边界载荷与试验载荷进行对比，经过一系列信号处理分析，得出前一信号周期内各零件的损伤当量值；所述信号处理分析包括统计特性分析、程对计数分析、功率谱计算分析、雨流计数分析以及损伤当量值计算分析；

S32、将所述前一信号周期内各零件的损伤当量值依次进行累加，得到截止至目前的各零件的寿命消耗值；

S33、根据所述寿命消耗值，得到各零件的剩余使用寿命。

6.如权利要求5所述的一种基于信号分析的设备健康状态监控方法，其特征在于，步骤S4包括：

S41、将各零件的剩余使用寿命分发至本地存储器与云端存储器；

S42、在本地处理器中判断各零件的剩余使用寿命是否达到临界门槛值，若是达到临界门槛值，则在本地人机界面中显示；

S43、在云端处理器中判断各零件的剩余使用寿命是否达到临界门槛值，若是达到临界门槛值，则将各零件的剩余使用寿命通过网络传送给售后服务机构、终端设备以及设备制造商。