[发明专利]变转速设备异常诊断方法

说明书

本发明公开了一种变转速设备异常诊断方法。此方法包含模型建立阶段和线上作业阶段。在模型建立阶段中，首先，获取变转速设备的历史运转数据，每个历史运转数据包含历史转速值以及相应的历史运转状态信号。然后，根据历史运转数据来计算历史运转状态特征值。接着，根据历史运转状态特征值来计算出高斯混合模型。在线上作业阶段中，首先获取变转速设备于线上作业时的线上转速值以及相应的线上运转状态信号，并据此来计算线上运转状态特征值。接着，根据高斯混合模型和线上运转状态特征值来判断变转速设备于线上作业时是否出现异常。如此，可有效率地侦测变转速设备的异常运转。

技术领域

本发明是有关于一种变转速设备异常诊断方法。

背景技术

为了对设备进行有效的维护与管理，通常会建置相关的诊断系统来检测设备是否发生异常。一般而言，诊断系统会于设备进行线上作业时，对设备进行整体或局部的监测，以取得代表设备运转状态的信号，再对这些信号进行分析来判断设备运转是否异常。公知的异常诊断方法对于定转速设备而言，较能有效率地侦测出异常，并针对异常进行诊断。然而，针对变转速设备而言，公知的异常诊断方法则无法有效率地侦测出设备异常。

因此，需要一种变转速设备异常诊断方法，以有效率地侦测变转速设备的异常运转。

发明内容

根据本发明的一方面，本发明的实施例提供一种变转速设备异常诊断方法，以有效率地侦测变转速设备的异常运转。此变转速设备异常诊断方法包含模型建立阶段以及线上作业阶段。在此变转速设备异常诊断方法中，首先进行模型建立阶段。在模型建立阶段中，首先获取变转速设备的多笔历史运转数据，每个历史运转数据包含历史转速值以及相应的历史运转状态信号。然后，根据历史运转数据来计算历史运转状态特征值。接着，根据历史运转状态特征值来计算出高斯混合模型。然后，进行线上作业阶段。在线上作业阶段中，首先获取变转速设备于线上作业时的线上运转数据，其中线上运转数据包含线上转速值以及相应的线上运转状态信号。接着，根据线上运转数据来计算至少一个线上运转状态特征值。然后，根据高斯混合模型和线上运转状态特征值来判断变转速设备于线上作业时是否出现异常。

在一些实施例中，历史运转状态信号以及线上运转状态特征值为变转速设备的振动信号。

在一些实施例中，模型建立阶段还包含第一正则化步骤，以对历史运转状态特征值进行正则化。

在一些实施例中，线上作业阶段还包含第二正则化步骤，以对线上运转状态特征值进行正则化。

在一些实施例中，历史运转数据皆对应至该转速设备正常作业的情况。

在一些实施例中，模型建立阶段还包含特征筛选步骤，以从历史运转状态特征值中移除至少一个冗余特征值。

在一些实施例中，前述的特征筛选步骤包含：选取目标特征值，其中此目标特征值为历史运转状态特征值的一个；计算目标特征值的熵(entropy)值，并判断此熵值是否小于预设熵阈值；以及当熵值小于预设熵阈值时，判定目标特征值为至少一个冗余特征值，以将目标特征值移除。

在一些实施例中，前述的特征筛选步骤还包含：选取第一目标特征值以及第二目标特征值，其中第一目标特征值以及第二目标特征值为历史运转状态特征值其中的二个；计算第一目标特征值与第二目标特征值间的平均相关系数(correlation coefficient)；判断平均相关系数是否大于预设系数阈值；当平均相关系数大于预设系数阈值时，判定第一目标特征值和第二目标特征值的一个为冗余特征值，以将其移除。

在一些实施例中，前述根据高斯混合模型和线上运转状态特征值来判断变转速设备于线上作业时是否出现异常的步骤包含：根据高斯混合模型的多个边界点来决定标准边界线；判断线上运转状态特征值是否超过标准边界线；当线上运转状态特征值超过标准边界线时，判定变转速设备出现异常。