轴承作为电子机械系统中关键的部件,是最常见的故障源之一。如果不能及时检测出轴承故障,轻则停机维修,造成经济损失,重则导致灾难性事故。因此,需要尽可能及时地侦测与诊断轴承故障,这对于高铁、飞机、核电力工厂等事关国计民生的支柱行业尤其重要。
本团队提出一种快速的轴承故障预警与诊断方案,它融合了能抽取数据本质特征的自组织映射(SOM)和隐马尔可夫模型(HMM)的优点,以web为系统平台,将Matlab的强大建模功能与Python的高效开发优势有效整合,构建数据驱动的交互式轴承故障预警与诊断系统。
本系统主要功能如下:
1.在线轴承故障预警:以高效、准确为目的优选监控指标,实时、直观呈现不同型号轴承的健康状况,外圈、内圈和球故障检测率均达100%;
2.不同型号轴承的模型训练:对于不同型号轴承,无需重新建立精确的数学模型,只需要历史数据即可建立故障模型;
3.可视化报警:一旦监控指标超过报警阈值,立刻通过轴承动态图将故障发生位置可视化;
4.轴承故障的高效自动分类:检测出故障后,迅速对轴承故障自动分类,平均分类率达99.58%;
5.警情处理:及时通知维修人员,维修后提交日志;
6.建立完善的数据库:所有数据及时存入数据库,为系统可持续开发与应用做好数据储备。
本系统设计理念如下:
1. 实现检测、分类自动化——根据采样数据自动检测故障并迅速实现自动故障分类;
2. 实现无损检测——采用数据驱动的轴承故障检测与诊断,无需拆卸机械设备;
3.实现合理、高效的人机交互——轴承类型选择、警情一键通知、维修日志填报都可交互式实现;
4.系统的适用性广——本系统有广泛适用性,能用于各种类型的滚动轴承的故障预警;
5.系统的可持续开发性——预留部分开发接口,为系统可持续开发与应用做好储备。