本技术涉及机械故障诊断与维护相关领域,尤其涉及一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法及系统。
背景技术:
1、悬臂式掘进机是煤矿、隧道等工程领域中广泛应用的机械设备,主要用于巷道的掘进作业,截割减速器是悬臂式掘进机的核心部件,负责将截割电机的转矩传递到截割头上,驱动截割头进行截割。由于掘进机作业环境的复杂性和多变性,截割减速器在运行过程中可能会遭受各种冲击和振动,从而导致其性能下降或出现故障,因此对悬臂式掘进机截割减速器进行故障诊断至关重要。在现有的悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断中,通常依赖于传统的传感器监测和数据分析方法,这些方法虽然能够实现对减速器的状态监测和故障诊断,但现有方法往往只依赖单一的传感器数据进行故障诊断,缺乏对多源数据的综合分析和利用,导致诊断精度受到限制,并且由于工况环境的复杂性和多变性,现有方法在处理异常数据时容易出现误判,导致误报率较高,增加了故障处理的难度和成本,同时现有方法在故障定位方面往往只能提供大致的故障范围,无法精确到具体的故障部件或位置,影响了故障处理的效率和准确性。
2、现阶段相关技术中,悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断存在诊断精度不高,误报率较高,故障定位不准确的技术问题。
技术实现思路
1、本技术通过提供一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法及系统,通过综合利用多源感知数据、构建正态偏差向量集以及激活多元故障感知通道等技术手段,达到了提高诊断精度,降低误报率,实现精准故障定位的技术效果。
2、本技术提供一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法,包括:
3、根据预先布设的减速器传感阵列对目标截割减速器进行实时监测,获得实时减速器感知数据源,其中,所述实时减速器感知数据源包括减速器振动感知数据流、减速器润滑感知数据流和减速器温度感知数据流,且,所述实时减速器感知数据源具有对应标识的实时工况特征数据和实时作业环境特征数据;
4、构建减速器正态偏差向量集,其中,通过所述实时工况特征数据和所述实时作业环境特征数据对所述实时减速器感知数据源进行多元正态偏差计算,得到所述减速器正态偏差向量集,所述减速器正态偏差向量集包括振动正态偏差向量、润滑正态偏差向量和温度正态偏差向量;
5、基于所述实时工况特征数据、所述实时作业环境特征数据和所述减速器正态偏差向量集,激活多元减速器故障感知通道,获得减速器复合故障感知结果;
6、加载所述目标截割减速器的实时作业数据流,并基于所述实时作业数据流校正所述减速器复合故障感知结果,生成减速器故障感知报告;
7、基于所述减速器故障感知报告,结合减速器故障运维库对所述目标截割减速器进行故障运维。
8、在可能的实现方式中,获得实时减速器感知数据源,执行以下处理:
9、调取所述实时减速器感知数据源内各个数据流对应的传感设备状态源数据;
10、基于所述传感设备状态源数据进行深度异常识别,获得传感设备异常识别结果和设备异常深度指数;
11、判断所述设备异常深度指数是否小于设备异常深度阈值;
12、若所述设备异常深度指数大于/等于所述设备异常深度阈值,基于所述传感设备异常识别结果进行感知补偿,获得异常感知补偿数据;
13、基于所述异常感知补偿数据对所述实时减速器感知数据源进行映射修正。
14、在可能的实现方式中,构建减速器正态偏差向量集,其中,通过所述实时工况特征数据和所述实时作业环境特征数据对所述实时减速器感知数据源进行多元正态偏差计算,得到所述减速器正态偏差向量集,所述减速器正态偏差向量集包括振动正态偏差向量、润滑正态偏差向量和温度正态偏差向量,执行以下处理:
15、根据所述实时工况特征数据和所述实时作业环境特征数据进行减速器正态记录配准,获得配准减速器正态记录集;
16、基于所述配准减速器正态记录集对所述减速器振动感知数据流进行多元正态偏差计算,构建所述振动正态偏差向量;
17、基于所述配准减速器正态记录集对所述减速器润滑感知数据流进行多元正态偏差计算,构建所述润滑正态偏差向量;
18、基于所述配准减速器正态记录集对所述减速器温度感知数据流进行多元正态偏差计算,构建所述温度正态偏差向量。
19、在可能的实现方式中,根据所述实时工况特征数据和所述实时作业环境特征数据进行减速器正态记录配准,获得配准减速器正态记录集,执行以下处理:
20、基于大数据进行正态样本全局检索,获得多组减速器正态感知记录;
21、遍历所述多组减速器正态感知记录,提取第一组减速器正态感知记录,其中,所述第一组减速器正态感知记录包括第一减速器正态振动数据记录、第一减速器正态润滑数据记录和第一减速器正态温度数据记录,以及所述第一减速器正态振动数据记录、所述第一减速器正态润滑数据记录和所述第一减速器正态温度数据记录对应的第一历史工况特征数据和第一历史作业环境特征数据;
22、基于所述实时工况特征数据和所述实时作业环境特征数据,分别对所述第一历史工况特征数据和所述第一历史作业环境特征数据进行配准分析,获得第一工况特征配准系数和第一环境特征配准系数;
23、基于预设正态配准权重条件对所述第一工况特征配准系数和所述第一环境特征配准系数进行加权计算,获得第一特征复合配准系数;
24、判断所述第一特征复合配准系数是否满足预设复合配准约束;
25、若所述第一特征复合配准系数满足所述预设复合配准约束,将所述第一减速器正态振动数据记录、第一减速器正态润滑数据记录和第一减速器正态温度数据记录添加至所述配准减速器正态记录集。
26、在可能的实现方式中,基于所述配准减速器正态记录集对所述减速器振动感知数据流进行多元正态偏差计算,构建所述振动正态偏差向量,执行以下处理:
27、对所述配准减速器正态记录集进行分类,获得配准正态振动记录集、配准正态润滑记录集和配准正态温度记录集;
28、根据所述配准正态振动记录集进行集中值评价,获得配准正态振动集中量;
29、基于所述配准正态振动集中量对所述减速器振动感知数据流进行多特征偏差计算,生成所述振动正态偏差向量。
30、在可能的实现方式中,基于所述实时工况特征数据、所述实时作业环境特征数据和所述减速器正态偏差向量集,激活多元减速器故障感知通道,获得减速器复合故障感知结果,执行以下处理:
31、所述多元减速器故障感知通道包括第一减速器故障感知通道、第二减速器故障感知通道和第三减速器故障感知通道;
32、将所述实时工况特征数据、所述实时作业环境特征数据和所述振动正态偏差向量输入所述第一减速器故障感知通道,生成第一减速器故障感知结果;
33、将所述实时工况特征数据、所述实时作业环境特征数据和所述润滑正态偏差向量输入所述第二减速器故障感知通道,获得第二减速器故障感知结果;
34、将所述实时工况特征数据、所述实时作业环境特征数据和所述温度正态偏差向量输入所述第三减速器故障感知通道,获得第三减速器故障感知结果;
35、根据所述第一减速器故障感知结果、所述第二减速器故障感知结果和所述第三减速器故障感知结果进行故障融合,生成所述减速器复合故障感知结果。
36、在可能的实现方式中,基于所述实时作业数据流校正所述减速器复合故障感知结果,生成减速器故障感知报告,执行以下处理:
37、根据所述实时作业数据流进行异常检测,获得作业异常检测结果;
38、基于所述作业异常检测结果对所述目标截割减速器进行故障预测,生成作业异常故障预测结果;
39、基于所述作业异常故障预测结果对所述减速器复合故障感知结果进行故障融合,得到所述减速器故障感知报告。
40、本技术还提供了一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断系统,包括:
41、实时减速器感知数据源获取模块,所述实时减速器感知数据源获取模块用于根据预先布设的减速器传感阵列对目标截割减速器进行实时监测,获得实时减速器感知数据源,其中,所述实时减速器感知数据源包括减速器振动感知数据流、减速器润滑感知数据流和减速器温度感知数据流,且,所述实时减速器感知数据源具有对应标识的实时工况特征数据和实时作业环境特征数据;
42、减速器正态偏差向量集构建模块,所述减速器正态偏差向量集构建模块用于构建减速器正态偏差向量集,其中,通过所述实时工况特征数据和所述实时作业环境特征数据对所述实时减速器感知数据源进行多元正态偏差计算,得到所述减速器正态偏差向量集,所述减速器正态偏差向量集包括振动正态偏差向量、润滑正态偏差向量和温度正态偏差向量;
43、减速器复合故障感知结果获取模块,所述减速器复合故障感知结果获取模块用于基于所述实时工况特征数据、所述实时作业环境特征数据和所述减速器正态偏差向量集,激活多元减速器故障感知通道,获得减速器复合故障感知结果;
44、减速器复合故障感知结果校正模块,所述减速器复合故障感知结果校正模块用于加载所述目标截割减速器的实时作业数据流,并基于所述实时作业数据流校正所述减速器复合故障感知结果,生成减速器故障感知报告;
45、目标截割减速器故障运维模块,所述目标截割减速器故障运维模块用于基于所述减速器故障感知报告,结合减速器故障运维库对所述目标截割减速器进行故障运维。
46、拟通过本技术提出的一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法及系统,首先根据预先布设的减速器传感阵列对目标截割减速器进行实时监测,获得实时减速器感知数据源,其中,实时减速器感知数据源包括减速器振动感知数据流、减速器润滑感知数据流和减速器温度感知数据流,且,实时减速器感知数据源具有对应标识的实时工况特征数据和实时作业环境特征数据,进而构建减速器正态偏差向量集,其中,通过实时工况特征数据和实时作业环境特征数据对实时减速器感知数据源进行多元正态偏差计算,得到减速器正态偏差向量集,减速器正态偏差向量集包括振动正态偏差向量、润滑正态偏差向量和温度正态偏差向量,然后基于实时工况特征数据、实时作业环境特征数据和减速器正态偏差向量集,激活多元减速器故障感知通道,获得减速器复合故障感知结果,接着加载目标截割减速器的实时作业数据流,并基于实时作业数据流校正减速器复合故障感知结果,生成减速器故障感知报告,最后基于减速器故障感知报告,结合减速器故障运维库对目标截割减速器进行故障运维,达到了提高诊断精度,降低误报率,实现精准故障定位的技术效果。
1.一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法,其特征在于,获得实时减速器感知数据源,还包括:
3.如权利要求1所述的一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法,其特征在于,构建减速器正态偏差向量集,其中,通过所述实时工况特征数据和所述实时作业环境特征数据对所述实时减速器感知数据源进行多元正态偏差计算,得到所述减速器正态偏差向量集,所述减速器正态偏差向量集包括振动正态偏差向量、润滑正态偏差向量和温度正态偏差向量,包括:
4.如权利要求3所述的一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法,其特征在于,根据所述实时工况特征数据和所述实时作业环境特征数据进行减速器正态记录配准,获得配准减速器正态记录集,包括:
5.如权利要求3所述的一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法,其特征在于,基于所述配准减速器正态记录集对所述减速器振动感知数据流进行多元正态偏差计算,构建所述振动正态偏差向量,包括:
6.如权利要求1所述的一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法,其特征在于,基于所述实时工况特征数据、所述实时作业环境特征数据和所述减速器正态偏差向量集,激活多元减速器故障感知通道,获得减速器复合故障感知结果,包括:
7.如权利要求1所述的一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法,其特征在于,基于所述实时作业数据流校正所述减速器复合故障感知结果,生成减速器故障感知报告,包括:
8.一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断系统,其特征在于,所述系统用于实施权利要求1-7任一项所述的一种悬臂式掘进机截割减速器的故障诊断方法,所述系统包括:
