用于发动机性能和故障预测的监控系统技术方案

在一些实现方式中，远程监控系统可以接收与多个发动机相关联的历史使用数据，其与多个相应的机器相关联。远程监控系统可以训练发动机监控模型以通过根据操作概况标识操作参数的操作范围来标识指示潜在故障的使用概况。远程监控系统可以从机器接收使用数据，其包括对机器的发动机的操作参数的测量，并且确定发动机经配置根据操作概况操作。远程监控系统可以基于确定发动机经配置根据操作概况操作并且基于测量和操作范围预测发动机在某个时间段内可能失效。内可能失效。内可能失效。

【技术实现步骤摘要】
用于发动机性能和故障预测的监控系统


[0001]本专利技术总体上涉及发动机监控，例如涉及用于发动机性能和故障预测的监控系统。

技术介绍

[0002]操作发动机(例如，动力系统的发动机)总体上涉及耐久性和性能之间的权衡。例如，相对于较不积极地操作和/或较低性能地操作的发动机，发动机更积极地操作以获得更高的性能，更可能以更快的速率损坏发动机(或损失耐久性)。对发动机的累积损坏会缩短发动机的使用寿命。在先前的技术中，可以经由模型连续地监控发动机以确定发动机的操作状态和发动机相对于模型参数的相应状态。然而，当发动机的不可预见的动作和/或操作导致模型关于可预测性或确定累积损坏不准确时，对损坏的监控会出现问题。此外，这种模型可以在对发动机的损害水平已经达到灾难性水平或降低发动机使用寿命的水平之后检测对发动机的损害。
[0003]此外，在某些情况下(例如，某些类型的天气事件、某些特定位置情况、某些使用或操作等)，操作员可以确定故障的可能性是可接受的。例如，操作员可能期望在这种情况下优化性能(例如，相对于防止损坏)，由此使得监控模型允许根据优化性能操作发动机。然而，与上述类似，发动机的某些不可预见的动作和/或操作可能导致模型相对于将发动机配置为操作以优化性能而言不准确，从而降低由与发动机相关联的机器执行的操作的有效性和/或效率。
[0004]例如，美国专利申请公开第2019/131607号公开了一种用于远程发动机监控的设备，其可以存储和/或显示关于所监控的发动机特性的数据，和/或将此类数据发送到从发动机移除的位置。虽然该设备允许远程发动机监控，但是针对各个资产确定基线标准操作范围，并且可以针对各个资产检测标准操作参数之外的事件。
[0005]本专利技术的远程监控系统解决了上述一个或多个问题和/或本领域中的其它问题。

技术实现思路

[0006]在一些实现方式中，一种方法包括接收与发动机类型的多个发动机相关联的历史使用数据，这些发动机类型的多个发动机与多个相应机器相关联；基于历史使用数据训练发动机监控模型以标识指示发动机类型的潜在故障的使用概况，其中使用概况根据与操作多个发动机中的一个或多个相关联的操作概况来标识发动机类型的操作参数的操作范围；从机器接收使用数据，使用数据包括机器的发动机的操作参数的测量；确定发动机经配置根据操作概况操作；基于确定发动机经配置根据操作概况操作，并且基于测量和操作范围预测发动机在某一时间段内可能失效；以及执行与机器相关联的动作。
[0007]在一些实现方式中，一种设备包括一个或多个存储器和一个或多个处理器，其经配置：从多个相应机器的机载发动机监控系统接收与多个相应机器的发动机相关联的使用数据；从使用数据确定与多个相应机器相关联的发动机的子集经配置根据操作概况操作；
基于与发动机子集的使用相关联的操作参数的测量，针对操作参数并且从使用数据确定操作范围；从与多个相应机器中的机器相关联的机载发动机监控系统接收机器的发动机的操作参数的测量；基于测量和操作范围确定发动机可能失效；以及执行与机器相关联的动作。
[0008]在一些实现方式中，一种存储一组指令的非暂时性计算机可读介质包括一个或多个指令，这些指令在由设备的一个或多个处理器执行时使得设备：从机器的机载发动机监控系统接收机器的发动机的操作参数的测量在机器的操作范围之外的通知；从通知确定发动机经配置根据与操作范围相关联的操作概况操作；基于在数据结构中被映射到与发动机相关联的标识符的历史使用数据来标识与发动机相关联的历史使用数据；从历史使用数据确定与操作参数相关联的测量模式；基于测量、测量模式和与多个其它机器相关联的其它历史使用数据来确定最佳操作配置；以及执行与机器和最佳操作配置相关联的动作。
附图说明
[0009]图1是本文描述的远程监控系统的示例实现方式的图。
[0010]图2是本文描述的发动机监控系统的示例的图。
[0011]图3是与用于发动机性能和故障预测的监控系统相关联的示例过程的流程图。
具体实施方式
[0012]本专利技术涉及一种远程监控系统和/或发动机监控系统，其适用于包括根据提供对发动机的优化控制的一个或多个操作概况控制的发动机的任何机器。例如，机器可以是车辆、压实机、铺路机、冷刨机、分级机、反铲装载机、轮式装载机、收割机、挖掘机、自动平地机、滑动转向装载机、拖拉机、推土机、发电机、发电机组等。
[0013]图1是与本文描述的远程监控系统相关联的示例100的图。如图1所示，示例100包括N个机器102(示出为102
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1至102
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N，其中N是整数并且N≥1)(本文单独地称为“机器102”，并且统称为“机器102”)，其包括相应的发动机监控系统104(示出为104
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1至104
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N)(本文单独地称为“发动机监控系统104”，并且统称为“发动机监控系统104”)。如图1进一步所示，示例100包括远程监控系统106，其包括发动机监控模型108和维护管理系统110。图1的示例机器、设备或部件中的一个或多个可以经由网络112(例如，无线通信网络)进行无线通信。
[0014]如本文描述的，发动机监控系统104可以经由网络向远程监控系统106提供使用数据114。基于使用数据114和本文描述的用于预测故障的一个或多个示例过程，远程监控系统106可以确定和/或向发动机监控系统104传输通信116(例如，消息、通知、指令和/或类似物)以防止在某个时间段内发生可能的故障。
[0015]在示例100中，远程监控系统106可以包括将机器102的标识符映射到机器102的相应操作概况和/或机器102的使用模式的数据结构。例如，操作概况可以标识一个或多个操作参数(诸如发动机速度、负载等)的操作范围的集合或配置。此外或可替代地，操作概况可以标识某些测量的指示器(例如，传感器测量)和/或推断的物理指示器(例如，与发动机的某些部件相关联的测量温度、测量压力)。使用模式可以包括与某些事件相关联的信息，某些事件与测量和/或监控机器的发动机的一个或多个操作参数相关联。更具体地，使用模式可以包括与在某些水平测量和/或感测操作参数的时间相关联的直方图形式的信息和/或数据，和/或与操作参数何时或何地超过某些阈值(其可以被动态地评估)相关联的直方图。
如本文描述的，维护管理系统110可以包括一个或多个设备和/或平台，其能够基于接收维护信息118(例如，在维护请求中)来促进安排维护服务，为维护服务订购零件和/或材料，和/或提供维护服务(例如，以延长机器102的每个发动机的使用寿命，并且相应地延长每个机器102的使用寿命)。维护信息118可以包括所需的维护类型、维护服务所需的更换零件、维护服务的位置等。
[0016]网络112包括一个或多个有线和/或无线网络。例如，网络112可以包括蜂窝网络(例如，第五代(5G)网络、第四代(4G)网络、长期演进(LTE)网络、第三代(3G)网络、码分多址(CDMA)网络等)、公共陆地移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：接收与发动机类型的多个发动机相关联的历史使用数据，其与多个相应机器相关联；基于所述历史使用数据训练发动机监控模型以标识指示所述发动机类型的潜在故障的使用概况，其中所述使用概况根据与操作所述多个发动机中的一个或多个发动机相关联的操作概况来标识用于所述发动机类型的操作参数的操作范围；从机器接收使用数据，其包括所述机器的发动机的所述操作参数的测量；确定所述发动机经配置根据所述操作概况操作；基于确定所述发动机经配置根据所述操作概况操作并且基于所述测量和所述操作范围预测所述发动机在某个时间段内可能失效；以及执行与所述机器相关联的动作。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作参数包括以下中的至少一个：所述发动机的部件的速度；所述发动机的部件的温度；与来自所述发动机的排气相关联的排放度量；或与所述发动机的进气相关联的进气度量。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述使用数据在所述机器操作时从机载发动机监控系统接收。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作概况与以下中的至少一个相关联：优化所述发动机的性能度量的设置；或优化所述发动机的使用寿命的设置。5.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述动作包括：获得与确定所述发动机可能失效相关联的确认信息；以及基于所述确认信息和所述使用数据来再训练所述发动机监控模型。6.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述动作包括：从所述使用数据标识所述发动机的使用模式；基于所述使用模式和所述测量来确定与所述机器相关联的使用分数，其中所述使用分数表示所述发动机的剩余的操作性持续时间；确定所述使用分数满足维护阈值；以及使所述机器接收与所述发动机相关联的维护服务。7.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述动作包括：向所述机器的用户接口发送所述发动机可能失效的通知。8.一种设备，包括：一个或多个存储器；以及一个或多个处理器，经配置：从多个相应机器的机载发动机监控系统接收与所述多个相应机器的发动机相关联的使用数据；从所述使用数据确定与所述多个相应机器相关联的发动机的子集经配置根据操作概况操作；
基于与发动机的所述子集的使用相关联的所述操作参数的测量针对操作参数并且从所述使用数据确定操作范围；从与所述多个相应机器中的机器相关联的机载发动机监控系统接收所述机器的发动机的所述操作参数的测量；基于所述测量和所述操作范围确定所述发动机在某个时间段内可能失效；以及执行与所述机器相关联的动作。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述操作参数包括以下中的至少一个：所述发动机的部件的速度；所述发动机的部件的温度；与来自所述发动机的排气相关联的排放度量；或与所述发动机的进气相关联的进气度量。10.根据权利要求8所述的设备，其中所述机载发动机监控系统经由无线通信网络与所述设备通信地联接。11.根据权利要求8所述的设备，其中所述一个或多个处理器在确定所述发动机可能失效时经配置：确定所述测量在所述操作范围之外；分析与所述发动机相关联的使用数据以标识与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：