[发明专利]一种轴承二阶段寿命预测方法及系统

权利要求书

1.一种轴承二阶段寿命预测方法，其特征在于，包括：

获取在线监测数据，其中，所述在线监测数据包括轴承故障冲击信号数据和轴承运营里程数据；

对所述轴承故障冲击信号数据进行预处理，得到预处理后的轴承故障冲击信号数据；

对所述预处理后的轴承故障冲击信号数据和所述轴承运营里程数据进行处理，得到轴承退化特征值，其中，所述轴承退化特征值为经过平滑后的冲击特征变化速率值；

根据所述轴承退化特征值和经验阈值，确定当前的退化阶段，其中，所述退化阶段包括平稳运行阶段和快速退化阶段；

若当前的所述退化阶段为所述平稳运行阶段，则利用预先建立的平稳运行阶段预测模型进行寿命预测，得到当前轴承的剩余运营里程；

若当前的所述退化阶段为所述快速退化阶段，则利用预先建立的快速退化阶段预测模型进行寿命预测，得到当前轴承的剩余运营里程。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述预处理后的轴承故障冲击信号数据和所述轴承运营里程数据进行处理，得到轴承退化特征值，包括：

根据所述预处理后的轴承故障冲击信号数据和所述轴承运营数据，利用移动平均窗口方法，得到区间内的轴承故障冲击信号的均方根值和区间内的平均里程值；

对所述均方根值进行平滑处理，得到平滑后的均方根值；

对每个窗口得到的所述平滑后的均方根值和所述平均里程值分别进行差分后相比，得到冲击特征变化速率值；

对所述冲击特征变化速率值进行平滑处理，得到轴承退化特征值。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述轴承退化特征值和经验阈值，确定当前的退化阶段，包括：

根据经验阈值，确定首个预测值；

判断所述轴承退化特征值是否大于或等于所述首个预测值，若是，则确定当前的退化阶段为快速退化阶段，若否，则确定当前的退化阶段为平稳运行阶段。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预先建立的平稳运行阶段预测模型进行寿命预测，得到当前轴承的剩余运营里程，包括：

结合历史轴承退化特征值，对所述预先建立的平稳运行阶段预测模型进行参数估计，得到第一参数估计值，其中，所述历史轴承退化特征值为基于历史监测数据得到的经过平滑后的冲击特征变化速率值，所述历史监测数据包括轴承历史故障冲击信号数据和轴承历史运营里程数据；

根据所述第一参数估计值和所述平稳运行阶段预测模型，进行寿命预测，得到当前轴承的剩余运营里程；

相应地，所述利用预先建立的快速退化阶段预测模型进行寿命预测，得到当前轴承的剩余运营里程，包括：

结合历史轴承退化特征值，对所述预先建立的快速退化阶段预测模型进行参数估计，得到第二参数估计值，其中，所述历史轴承退化特征值为基于历史监测数据得到的经过平滑后的冲击特征变化速率值，所述历史监测数据包括轴承历史故障冲击信号数据和轴承历史运营里程数据；

根据所述第二参数估计值和所述快速退化阶段预测模型，进行寿命预测，得到当前轴承的剩余运营里程。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预先建立的平稳运行阶段预测模型为威布尔分布模型：

式中，η为缩放因子，m为形状参数，且η、m均为为统计经验值，t为里程值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述结合历史轴承退化特征值，对预先建立的平稳运行阶段预测模型进行参数估计，得到第一参数估计值，包括：

结合所述历史轴承退化特征值，利用数值方法迭代求解所述预先建立的平稳运行阶段预测模型的似然方程，得到第一参数估计值。