[发明专利]轴承异常检测系统及其方法

摘要

本发明公开了一种符号化轴承异常检测系统及其方法。该方法首先利用加速度传感器以一定的时间间隔采集轴承运转时的振动信号，每一次采集都能得到一个长度为n的振动数据xn，然后对每个振动数据进行概率密度符号化，将原始的振动信号转换为符号化序列sn，接下来确定编码序列字长L，并对符号序列sn进行编码。最后计算每个振动数据编码序列的标准差作为特征量对轴承运行状况进行异常检测。与传统的符号化方法相比，本发明采用的概率密度符号化方法对轴承中的异常信息更加敏感能够更早的发现故障，这对于故障的预防、轴承维护、安全生产具有重大意义。

主权项

一种轴承异常检测系统，其包括：加速传感器，用于以一定的时间间隔采集轴承运转的振动信号，形成原始时间序列；计算机设备，用于输入所述原始时间序列，且具体执行下列程序：符号化模块，用于使用概率密度符号化方法对上述采集到的原始时间序列进行符号化，且组成符号化时间序列；编码模块，用于对所述符号化时间序列进行编码，得到十进制编码序列；特征提取模块，用于计算所述编码序列的标准差作为特征量；异常判断模块，用于将当前振动数据得到的编码序列的标准差Cstd与前一次采集的数据编码序列的标准差Cpre进行判断，如果满足则判断当前时间轴承发生故障，如果不满足则判定当前时间轴承处于正常工作状态；其中,所述概率密度符号化具体为：(1)原始时间序列为连续型随机变量，其概率密度函数为f(x)；(2)选择所述时间序列的平均值xave作为中心点，计算其右概率函数Fr(x)和左概率函数Fl(x)为：(3)将所述原始时间序列进行空间划分为q个连续区域，其中，q≥2，q个连续区域分别对应符号集{0,1，2，…,q‑1}＝S中q个符号，每个区域通过其断点表示为P＝P1，...，Pi，...，Pq‑2，Pq‑1，断点Pi到断点Pi+1为一个划分区域，且所述原始时间序列中取值在该区域的概率为1/q；(4)第i个区域为[Pi,Pi+1)，将所述原始时间序列当中取值在该区域的所有点都使用符号集S当中i‑1替换表示，对每个满足条件的i进行所述替换表示后，所述原始时间序列转换为所述符号化序列。