[发明专利]一种提升齿轮箱故障诊断准确性的方法

说明书

本发明公开了一种提升齿轮箱故障诊断准确性的方法。本发明的步骤包括：1)获取齿轮箱实时的各参数数据，并利用齿轮箱历史数据来验证所述参数数据的可信度；2)将每一所述参数数据的可信度与设置的参数置信权值限矩阵进行比对，若采集的所述参数数据的可信度没有达到对应的置信权值限，则判定对应的参数数据不可信，不作为故障诊断的输入数据。运用故障参数进行加权筛选，用来提升诊断效率和准确度，从而为实现高效的故障诊断和快捷的维修决策创造坚实基础。

技术领域

本发明属于故障诊断和机械装备领域，涉及一种提升故障诊断准确性的方法，具体为涉及运用齿轮箱工作参数可信度加权的方法提升故障诊断准确性。

背景技术

齿轮是生活中常见的机械设备，在制造机械、风力发电、交通运输等行业领域有相当高的使用率，具体如高铁转向架和电力发电机组。其通常工作在高温、高速、强振动、大应力的恶劣环境下，其结构复杂且运行强度高，所以故障频发，在各类机械事故中，因齿轮故障导致事故发生的概率接近百分之七十。齿轮故障对各行业的生产将产生严重的影响，如对交通运输行业高速动车组的运行平稳性及安全性产生严重的影响，而在电力行业发电机组和钢铁行业轧辊机组中，由于齿轮箱的故障造成的损失也是巨大的。所以这些行业的安全稳定关系到人民生命安全、也关系到国家经济运行安全和社会稳定。

因此，如何提高采集的数据的可信度用以提高故障诊断准确性，解决误报率居高不下的问题，并且为日后的数据分析提供了可查数据，进而保障装备安全、稳定的运行。

发明内容

为了保障齿轮箱的安全稳定运行，在齿轮箱出现故障的早期对装备进行及时的维修，避免发生严重事故，同时也减少经济损失和降低维护费用，本发明提供一种基于参数可信度加权的齿轮箱故障诊断方法，运用故障参数进行加权筛选，用来提升诊断效率和准确度，从而为实现高效的故障诊断和快捷的维修决策创造坚实基础。

本发明的技术方案为：

一种提升齿轮箱故障诊断准确性的方法，其步骤包括：

1)获取齿轮箱实时的各参数数据，并利用齿轮箱历史数据来验证所述参数数据的可信度；

2)将每一所述参数数据的可信度与设置的参数置信权值限矩阵进行比对，若采集的所述参数数据的可信度没有达到对应的置信权值限，则判定对应的参数数据不可信，不作为故障诊断的输入数据。

进一步的，利用齿轮箱历史数据来验证所述参数数据的可信度的方法为：设时刻t传感器获取的参数X的数据为X_t、t-Δt时刻传感器获取的参数X的数据为X_t-Δt；计算数据X_t与X_t-Δt之间的置信距离测度d_ti；设一单调下降函数r_i＝f(d_ti)，表示不同时间间隔Δt时X_t-Δt对X_t的支持程度；然后根据r_i＝f(d_ti)得到每一d_ti对应的支持度r_i，然后利用r_i与对应的权重系数a_i进行相乘并求和，得到X_t的支持度r；其中，计算d_ti所用数据距离当前时刻t越近，对应的r_i的权重系数a_i越高，且0≤r_i≤1、∑r_i＝1；将所述支持度r作为X_t的可信度。

进一步的，根据先验知识设置所述参数置信权值限矩阵。

进一步的，采用公式dx计算置信距离测度d_ti；其中，σ_i为传感器的方差。

进一步的，采用公式计算置信距离测度d_ti；其中，σ_i为传感器的方差，erf()为误差函数。