[发明专利]一种在线监测驱动链条健康状态的方法及系统

权利要求书

1.一种在线监测驱动链条健康状态的方法，其特征在于：包括以下步骤，

第一步，选择传感器并确定监测基准点；

第二步，测量基准点到驱动链条滚轮的圆弧面的距离；

第三步，确定驱动链条被测点与测量基准点之间的距离值；

第四步，重复第三步，以取得第三步中距离值的离散时序数据集，在设定时段内的若干个时序数据所构成的离散数据集中，提取其中的最小值和最大值；

第五步，重复第四步，构建最小时序数列和最大时序数列；

第六步，选择多项式模型表达驱动链条垂度随时间的变化进程，用S表示，即

或：

式中为最小值时序数列中t时刻数值，为最大值时序数列中t时刻数值，n为多项式函数的项数，为随机误差；

按上述模型对第五步构建的时序数列进行多项模型的回归运算，计算结果表达如下：

第七步，对第五步的时序数列按时间循序进行滚动更新，每更新一次，用第六步方法进行回归运算一次，得出回归后的时序数列；

第八步，用回归后的驱动链条垂度最大值时序数列描述其长度或张紧度变化趋势，用回归后的驱动链条垂度最小值时序数列描述驱动链条运行过程中的上下摆动的变化趋势。

2.根据权利要求1所述的一种在线监测驱动链条健康状态的方法，其特征在于：第一步中，根据被测驱动链条的结构和运行速度，选择测量距离的传感器参数，包括传感器的采样频率、采样方式、测距范围、进度，采样方式选择激光、超声、电磁、电感中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种在线监测驱动链条健康状态的方法，其特征在于：第二步中，根据传感器技术参数和链条结构设定采样频率，测量基准点与驱动链条非受力侧垂弧段最低点的垂直距离，要求每个驱动链条节距的采样次数应足以保证对滚轮的距离采样次数不少于5次。

4.根据权利要求1所述的一种在线监测驱动链条健康状态的方法，其特征在于：第三步中，确定驱动链条被测点与测量基准点之间的距离值的方法，选择以下三种方法中的一种：

方法1：用基准点到驱动链条滚轮圆弧顶点或轴销对应的链板位置距离描述垂度：根据驱动链条的运行速度设定数据采集的频率和每次连续采集数据的时长，从设定的每个连续采集时段的数据集中提取最小值，用于描述基准点到驱动链轮滚轮顶点的距离；

方法2：用驱动链条滚轮的圆心描述垂度：根据驱动链条的运行速度设定数据采集的频率,要求对驱动链条每个节距采集距离数据不少于5次，和每次连续采集数据的时长,要求每次采集的数据不少于100个，从设定的每次采集的数据集中提取相邻两个数值之和为最小值的点，将上述两点中的大数值定义为，小数值为，；定义链条的速度为v，上述双数两点的采样时间间隔为t，定义b=v*t；定义链条滚珠的半径为r；则驱动链条滚轮圆心与基准点之间的距离H为：

以上算法所得H数值减去链条的半径数值，即为驱动链条滚轮的顶点与基准点之间的距离；

方法3：用基准点与驱动链条链板之间的距离描述垂度：以链板侧面为测量目标，按照“驱动链条链板长度/驱动连速度*采样频率”,小数点之后的尾数舍去，取整数,确定每节驱动链链板能被连续采样的次数n，对连续采样所得数据进行平均值计算，计算模型为：

式中为基点到链板侧面的距离的n个连续数据的平均值，n为用于计算平均值的距离时序数据的个数,即每节驱动链链板能被连续采样的次数，i为用于计算平均值的距离时序数据的时序序号，为第i个用于计算平均值的基点到链板的距离数据；

设定一个计算周期，在这个周期内的距离移动平均值的数据集中找出最小值，用这个最小值描述所需距离值。

5.根据权利要求4所述的一种在线监测驱动链条健康状态的方法，其特征在于：方法1中，数据采集的频率要求是对驱动链条每个节距采集距离数据不少于5次，每次连续采集数据的时长要求是每次采集的数据不少于100个；方法2中，数据采集的频率要求是对驱动链条每个节距采集距离数据不少于5次，每次连续采集数据的时长要求是每次采集的数据不少于100个。