公开了一种用于执行预测分析和诊断的系统。该系统包括通信地耦合到车辆电子单元的多个传感器。多个传感器配置成生成指示第一感测状况的至少一个第一信号和指示第二感测状况的至少一个第二信号。远程中央处理系统耦合到车辆电子单元。远程中央处理系统包括远程处理器和远程数据存储装置，其中远程中央处理系统配置为接收至少一个第一信号和至少一个第二信号中的每一个。预测诊断单元布置在远程数据存储装置中并且包括机器可读指令，所述机器可读指令在由远程处理器执行时使系统执行如下操作：将第二信号划分为预定数量的连续时间间隔；基于划分的第二信号和存储的第一信号之间的比较分析来生成相似度值；并且部分地基于相似度值的被计算出的平均值来确定机器部件的估计故障程度。
【技术实现步骤摘要】
用于分析和检测机器传感器故障的预测分析系统和方法
本专利技术总体上涉及一种用于分析和检测车辆传感器故障的预测分析系统和方法。
技术介绍
在机器运行期间，检测或预测机器故障的能力在诸如卡车运输、挖掘、海运、建筑、林业和农业应用等的或者减少机器停机时间的关键应用中是必不可少的。为了解决这些问题，已经采用了各种故障检测和诊断方法。例如，许多常规方法利用以下三种众所周知的检测方法：基于知识的检测，基于模型的检测和基于信号的检测，其中的每一种应用不同的检测方法。通过基于知识的检测，传感器读数分类为时间数列并标注以允许信息被关联以用于进一步检测。这种方法的缺点包括无法精确检测单个传感器故障以及传感器带宽降低。另一方面，基于模型的检测包括以相关联的“模型”的形式生成虚拟传感器，模型在机器运行期间与机器性能相比较。类似于基于知识的检测，该方法的缺点包括传感器带宽降低以及关联处理的增加。此外，虽然基于信号的检测是一种广泛使用的检测方法，其专注于频域分析，但其精确捕获传感器故障的能力也受到限制。因此，为了克服与现有技术相关联的限制和缺点，本领域需要一种新的、改进的检测方法以提供增加的传感器带宽以及更精确的数据分析。
技术实现思路
根据一个实施例，公开了一种用于执行预测分析和诊断的系统。该系统包括通信地耦合到车辆电子单元的多个传感器。多个传感器中的每一个配置为生成指示第一感测状况的至少一个第一信号和指示第二感测状况的至少一个第二信号。远程中央处理系统耦合到车辆电子单元。远程中央处理系统包括远程处理器和远程数据存储装置，其中远程中央处理系统被配置为接收至少一个第一信号和至少一个第二信号中的每一个。预测诊断单元布置在远程数据存储装置中并且包括机器可读指令，所述机器可读指令在由远程处理器执行时使系统执行如下操作：将第二信号划分为预定数量的连续时间间隔；基于划分的第二信号和存储的第一信号之间的比较分析来生成相似度值；以及部分地基于相似度值的被计算出的平均值来确定机器部件的估计故障程度。附图说明图1是根据一实施例的预测分析系统的框图；图2A是根据一实施例布置在图1的预测分析系统中的诊断单元的框图；图2B是根据一实施例布置在图1的预测分析系统中的诊断单元的框图；图3是根据一实施例的用于执行预测分析诊断的方法的流程图；图4是利用图1的系统测量的基准信号和故障分析信号的图示；图5是气体注入系统的示意图，根据一实施例的图1的预测分析系统被使用在其中；图6A是利用图1的系统测量的基准信号和故障分析信号的图示；图6B是利用图1的系统测量的基准信号和故障分析信号的图示。其中在上述附图中，相同的附图标记用于表示相同的元件。具体实施方式在图1中，根据一个实施例示出了用于预测和/或诊断机器传感器故障的预测分析系统。如将在此讨论的那样，预测分析系统100可以用于预测或诊断布置在农用车辆或附接到其上的器具上的一个或更多个传感器或其它电气部件的故障。在一些实施例中，预测分析系统100可以包括经由网络106和无线基础设施108通信地耦合到车辆电子单元104的中央电子处理系统102。中央电子处理系统102可以包括远程数据处理器122、远程数据存储装置124和耦合到远程数据总线126的远程通信接口128，并且可以由通用计算机或服务器执行，所述通用计算机或服务器使用存储在远程数据存储装置124中的软件模块编程。远程数据处理器122可以包括微处理器、微控制器、中央处理单、可编程逻辑阵列、专用集成电路(ASIC)，逻辑电路、算术逻辑单元或用于处理、存储、检索或操纵电子数据的另一数据处理系统。远程数据存储装置124包括电子存储器、非易失性随机存取存储器、光存储装置、磁存储装置或用于存储和访问在任何可记录、可重写或可读的电子、光学或磁存储介质上的电子数据的另一装置。例如，远程数据存储装置124可以存储以下软件模块、数据结构或文件中的一个或更多个：诊断单元125和诊断数据库127，如将参照图2A和图2B进一步详细讨论的那样。远程通信接口128可以包括用于经由通信网络106通信、传送或接收数据的收发器或其他装置。在一个实施例中，通信网络106可以包括因特网、公共交换电话网络(PSTN)或其它公共或专用电子通信网络106，或支持去往或来自无线基础设施108的通信的通信链路(例如，电信线路或微波链路)。无线基础设施108支持车辆电子单元104与中央电子处理系统102之间的无线通信。无线基础设施108可以包括以下各项中的一个或更多个：能够经由网关、因特网服务提供商或其他方式通过通信网络106进行通信的一个或更多个无线基站；一个或更多个卫星收发器；卫星下行链路接收器，卫星上行链路发射器；卫星通信系统；蜂窝基础设施网络；集群系统；点对多点通信系统；点对点通信链路；陆基无线通信网络等。车辆电子单元104可以包括车辆数据处理器154、车辆数据存储装置156、车辆无线通信装置158、用户接口160和车辆数据总线162，它们每个都与主数据总线164通信地连接。如所描绘的，各种装置(即，车辆数据存储装置156、车辆无线通信装置158、用户接口160和车辆数据总线162)可以通过主数据总线164将信息(例如传感器信号)传送到车辆数据处理器154。本地控制器166可以耦合到车辆数据总线162并且可以被配置为接收和处理来自每个传感器168的多个传感器数据信号。车辆数据处理器154管理经由网络106和无线基础设施108去往中央电子处理系统102和来自中央电子处理系统102数据的传送。例如，车辆数据处理器154收集并处理来自主数据总线164的数据(例如表示一个或更多条件或特性的传感器数据)以用于在向前或向后方向(即，去往处理系统102或来自处理系统102)的传输。在各种实施例中，车辆数据处理器154可以包括微处理器、微控制器、中央处理单元、可编程逻辑阵列、专用集成电路、逻辑电路、算术逻辑单元或用于处理、存储、检索或操纵电子数据另一数据处理系统。车辆数据存储装置156存储由车辆数据处理器154或车辆数据总线162访问的信息和数据。车辆数据存储装置156可以包括电子存储器、非易失性随机存取存储器、光学存储装置、磁存储装置或用于存储和访问在任何可记录、可重写或可读的电子、光学或磁存储介质上的电子数据的另一装置。例如，车辆数据存储装置156可以包括一个或更多个软件模块，软件模块记录和存储由传感器168、或其他耦合到车辆数据总线162或能够与车辆数据总线162通信的网络装置、或者用于发送或测量车辆电子装置146、车辆系统或车辆部件的参数、状况或状态的其它传感器或测量装置收集的数据。传感器168可以包括各种传感器，例如转向传感器、制动传感器、定位传感器、压力传感器，位置传感器或能够生成系统诊断数据的其他合适的传感装置。现在参考图2A和图2B，示出了根据一个实施例参照图1讨论的诊断单元125的框图。在一些实施例中，诊断单元125可以包括数据采集模块202、比较模块204和与诊断数据库127通信的故障分析模块208。这里使用的术语模块可以包括用于执行一个或更多个功能的硬件和/或软件系统。每个模块可以以各种合适的配置来实现，并且不应该限于在此例示的任何特定实施方式，除非明确地指出这些限制。此外，在这里描述的各种实施例中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于执行预测分析和诊断的系统，所述系统包括：通信地耦合到车辆电子单元的多个传感器，所述多个传感器中的每一个被配置为产生指示第一感测状况的至少一个第一信号和指示第二感测状况的至少一个第二信号；耦合到所述车辆电子单元的远程中央处理系统，所述远程中央处理系统包括远程处理器和远程数据存储装置，其中所述远程中央处理系统被配置为接收所述至少一个第一信号和至少一个第二信号中的每一个；第一信号的数字表示存储在数据存储装置中；以及布置在所述远程数据存储装置中的预测诊断单元，所述预测诊断单元包括机器可读指令，所述机器可读指令在由所述远程处理器执行时使所述系统执行如下操作：将第二信号划分为预定数量的连续时间间隔；基于第二信号和第一信号的比较分析生成相似度值；以及部分地基于相似度值的被计算出的平均值来确定机器部件的估计故障程度。
【技术特征摘要】
2017.05.30 US 15/608,0621.一种用于执行预测分析和诊断的系统，所述系统包括：通信地耦合到车辆电子单元的多个传感器，所述多个传感器中的每一个被配置为产生指示第一感测状况的至少一个第一信号和指示第二感测状况的至少一个第二信号；耦合到所述车辆电子单元的远程中央处理系统，所述远程中央处理系统包括远程处理器和远程数据存储装置，其中所述远程中央处理系统被配置为接收所述至少一个第一信号和至少一个第二信号中的每一个；第一信号的数字表示存储在数据存储装置中；以及布置在所述远程数据存储装置中的预测诊断单元，所述预测诊断单元包括机器可读指令，所述机器可读指令在由所述远程处理器执行时使所述系统执行如下操作：将第二信号划分为预定数量的连续时间间隔；基于第二信号和第一信号的比较分析生成相似度值；以及部分地基于相似度值的被计算出的平均值来确定机器部件的估计故障程度。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一信号是基准信号并且所述第二信号是故障分析信号，并且其中所述第一感测状况对应于良好信号状况并且所述第二感测状况对应于退化信号状况。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述预测诊断单元包括数据采集模块、比较模块和故障分析模块。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述比较模块包括分类器单元，所述分类器单元基于故障分析信号和基准信号的比较分析生成与预期事件有关的数据组。5.根据权利要求4所述的系统，其中故障分析模块被配置为基于所确定的估计故...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍逸夫，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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