基于数字孪生的扶梯故障诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的扶梯故障诊断方法，所述方法包括以下步骤：获取并加载扶梯在线故障监测模型；采集扶梯测点数据，测点数据包括振动波形数据、过程量数据、机电系统信息；根据振动波形数据计算振动信号波形的时域特征值和频域特征值，并对时域特征值和频域特征值进行归一化；将归一化后的时域特征值和频域特征值输入扶梯故障监测模型，得到扶梯测点的独立振动监测结果；将扶梯测点的独立振动监测结果、过程量数据与机电系统信息输入扶梯故障分类树模型，进行故障定位，通过联动故障分析得到解析扶梯故障综合诊断结果。本发明专利技术基于数字样机的诊断系统具有自动化程度高、超前预判、故障定位准确、低误报率和零漏报率等优点。等优点。等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生的扶梯故障诊断方法


[0001]本专利技术涉及机械故障诊断
，尤其涉及一种基于数字孪生的扶梯故障诊断方法。

技术介绍

[0002]电动扶梯，亦称自动行人电梯，是带有循环运行阶梯的一类扶梯，是用于向上或向下倾斜运送乘客的固定电力驱动设备，常用于商场、天桥、地铁站等公共设施。由于使用人数众多，其安全及维护问题十分重要，而运行过程中由机电系统或传感器记录扶梯运行数据并根据诊断模型进行检测是一种检测故障的重要手段。扶梯运行数据包括电机转速、键相值、电机功率、电机电流等代表运行状态的过程量信号和电机、减速箱、主驱动轮、梯级链涨紧轮等测点的振动信号，以及扶梯运行状态、电机运行状态、扶梯上下行参数、故障码等机电系统信息。
[0003]扶梯设备的主要故障大部分都是发展性、长期性并有早期表征的故障。通过基于数据驱动和机理知识的现代检测手段往往能够检测到扶梯设备的早期故障或故障预兆，有利于及时提醒相关人员进行夜间停机检维修或临时故障维修，避免恶性事故的发生。依托数字孪生技术建立的扶梯数字样机是具有高价值、高潜力，能反映物理实机真实性的数学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于数字孪生的扶梯故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：获取并加载扶梯在线故障监测模型；采集扶梯测点数据，所述测点数据包括振动波形数据、过程量数据、机电系统信息；根据所述振动波形数据计算振动信号波形的时域特征值和频域特征值，并对所述时域特征值和频域特征值进行归一化；将归一化后的时域特征值和频域特征值输入扶梯在线故障监测模型，得到扶梯测点的独立振动监测结果；将扶梯测点的独立振动监测结果、过程量数据与机电系统信息输入扶梯故障分类树模型，进行故障定位，通过联动故障分析得到解析扶梯故障综合诊断结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述振动波形数据计算振动信号波形的时域特征值和频域特征值之前，所述方法还包括，对所述测点数据进行预处理，其中，所述预处理包括去噪、滤波、筛除无效点、筛除无键相点、筛除信号异常点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时域特征值包括：均值、标准差、有效值、峰值、峰峰值、峭度、歪度、波峰因子、峭度系数；所述频域特征值包括：gIE特征值、通频频率特征、倍频频率特征、Teager能量因子。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扶梯在线故障监测模型通过解析本地数字样机集成数据包，离线式建立，所述建立方法包括：获取并解析扶梯数据样机模型的集成数据包，所述集成数据包包括已经计算完成的测点时域特征值和频域特征值；将所述测点时域特征值和所述频域特征值归一化；将归一化后的测点时域特征值和频域特征值组成特征向量矩阵，剔除其中的极端点；将所述特征向量矩阵输入LOF算法，得到离群点检测模型；根据LOF无量纲值大小进行排序，得到特征向量矩阵由小到大的LOF序列，按照预设比例将数据集分为安全集、中间集和边缘集。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扶梯在线故障监测模型通过采集扶梯数字样机实时数据包，在线式建立，所述建立方法包括：采集扶梯数字样机的实时运行数据，并对所述实时运行数据进行预处理，其中，所述预处理包括去噪、滤波、筛除无效点、筛除无键相点、筛除信号异常点；根据所述预处理后的实时运行数据计算时域特征值和频域特征值，累计扶梯运行振动数据集；当所述振动数据集达到预设数据量后，对所述时域特征值和频域特征值进行归一化；将所述归一化处理后的振动数据集组成特征向量矩阵，剔除其中的极端点；所述特征向量矩阵输入LOF算法，得到离群点检测模型；根据LOF无量纲值大小进行排序，得到特征向量矩阵由小到大的LOF序列，按照预设比例将数据集分为安全集、中间集和边缘集。6.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晖，陈瑜，赵大力，李星，董松伟，
申请(专利权)人：北京博华信智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：