[发明专利]一种往复压缩机的多源信号融合预警方法

权利要求书

1.一种往复压缩机的多源信号融合预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取指定的代表载荷下的整周期数据：

将往复压缩机的工作载荷区间(0％,100％]均分为N个档位区间：

(100％/N*(n-1)，100％/N*n]，n＝1,...,N；

每个档位区间的代表载荷L_n为100％/N*n，获取往复压缩机在每个代表载荷L_n下的整周期数据，在每个代表载荷L_n下获取N_L组整周期数据，整周期数据包括往复压缩机气缸表面的整周期振动信号S_v、气缸内部的整周期动态压力信号S_p以及整周期示功图，整周期振动信号S_v和整周期动态压力信号S_p的整周期采样点数均为N_s；

(2)计算整周期数据的机理特征向量：

计算每组整周期数据的机理特征向量，整周期振动信号S_v的机理特征的特征值、整周期动态压力信号S_p的机理特征的特征值以及整周期示功图的机理特征的特征值作为机理特征向量TC的特征值构成机理特征向量TC；每个代表载荷L_n下的N_L组整周期数据对应N_L个机理特征向量TC；

(3)计算代表载荷的特征向量：

代表载荷L_n的特征向量包括特征平均值向量特征最大值向量和特征最小值向量计算每个代表载荷L_n下N_L个机理特征向量TC的特征值平均值向量、特征值最大值向量和特征值最小值向量分别作为代表载荷L_n下的特征平均值向量特征最大值向量和特征最小值向量为代表载荷L_n所述档位区间(100％/N*(n-1)，100％/N*n]的特征范围；

(4)计算相邻代表载荷的相似度：

计算相邻的两个代表载荷L_i和L_j中特征平均值向量的余弦相似度作为这两个代表载荷L_i和L_j的相似度，i＝1,...,N，j＝1,...,N；

(5)合并特征相似的代表载荷：

当两个代表载荷L_i和L_j的余弦相似度大于设定值Q，则代表载荷L_i和L_j特征相似，合并代表载荷L_i和L_j，形成代表载荷区间[L_i,L_j]，代表载荷L_i和L_j中较大的特征最大值向量和较小的特征最小值向量分别作为代表载荷区间[L_i,L_j]的新特征最大值向量和新特征最小值向量为代表载荷区间[L_i,L_j]的特征范围；如果代表载荷L_j与相邻的两个代表载荷L_i和L_k的余弦相似度均大于设定值Q，则将代表载荷L_j与载荷值小的代表载荷L_i合并，L_i＜L_j＜L_k，k＝1,...,N；

(6)计算新整周期信号的机理特征向量：

根据步骤(1)在一个新载荷L_t下获取一组新整周期数据，根据步骤(2)计算新整周期数据的机理特征向量0％＜L_t≤100％；

(7)对新整周期信号给出预警信息：

根据新载荷L_t的载荷值大小确定新载荷L_t属于步骤(5)中的代表载荷区间[L_i,L_j]，L_i＜L_t＜L_j，将新整周期数据的机理特征向量与代表载荷区间[L_i,L_j]的特征范围进行比较并给出评价值P，当评价值P超过阈值P_F时，给出预警信息；

如果新载荷L_t不属于步骤(5)中的任一代表载荷区间，则确定新载荷L_t属于步骤(1)中的档位区间(100％/N*(n-1)，100％/N*n]，100％/N*(n-1)＜L_t＜100％/N*n，将新整周期数据的机理特征向量与档位区间(100％/N*(n-1)，100％/N*n]的特征范围进行比较并给出评价值P，当评价值P超过阈值P_F时，给出预警信息。