活动钢结构设施故障诊断方法及系统与流程
本申请涉及钢结构维护，尤其是涉及一种活动钢结构设施故障诊断方法及系统。
背景技术：
1、钢结构除了用于构建房屋、桥梁等工程建筑结构外，还在岸桥起重机、塔吊、火箭发射平台等诸多场景中应用。对于后一类活动的大吨位负载旋转钢结构应用而言，往往需要周期性安排人员进行维修，更换部件等，以避免活动钢结构在使用过程中出现故障而引发安全事故。
2、然而，传统的旋转钢结构一般是相关运营方固定周期安排工作人员前去检修等，受检修人主观因素影响大，过早维修会导致维护时间增加和维修费用上升，过晚则可能引发突发故障，带来严重后果。
3、目前，有部分单位提出安装加速度传感器到钢结构旋转部件上，安装噪声传感器到传动部件、动力部件附近，通过采集振动、噪声分析活动钢结构故障情况的方案；虽然该方案可以帮助工作人员远程进行分析、发现机械故障，但是其抗噪性不足，易受环境因素干扰，因此本申请提出一种新的技术方案。
技术实现思路
1、为了提高活动钢结构的故障分析抗干扰能力，改善分析效率和准确性，本申请提供一种活动钢结构设施故障诊断方法及系统。
2、第一方面，本申请提供一种活动钢结构设施故障诊断方法，采用如下的技术方案：
3、一种活动钢结构设施故障诊断方法，包括：
4、获取预设于活动结构体的监测设备采集的振动信号；
5、对振动信号以频带进行分解，并建立m*n的矩阵a1；其中，m表示频带，n表示工作时间；
6、获取活动结构体的运动控制参数；
7、根据运动控制参数解析得到速度v和当前动作的起始位置；
8、基于预设的起始点位置计算出位置差，并基于速度v和位置差更新n，更新矩阵a1；
9、对矩阵a1进行不同频带分别权重赋值，得到矩阵a2；
10、取矩阵a2的特征，并基于历史数据进行差异性分析，根据结果进行故障诊断。
11、可选的，不同所述频带的权重为动态值，所述权重的更新包括：
12、获取历次动作时的环境信息并识别分类，得到各项环境类别和对应的环境特征；
13、计算当前动作的环境信息与历史动作的环境信息的相似度，取符合预设相似度阈值一的动作对应的矩阵a1，并定义为矩阵a3；
14、矩阵a1和矩阵a3做减法，得到矩阵b1；
15、基于矩阵b1更新各个频带所匹配的权重。
16、可选的，还包括：
17、若活动结构体为用于搬运的悬臂结构，则获取搬运的重物的重量；
18、令当前的重量与历史动作对应的重量做差，得到重量差g1；
19、若重量差g1大于预设的阈值，则停止对应历史动作的环境信息相似度计算。
20、可选的，还包括：
21、获取部件最小故障周期t1；
22、取周期t1之前的历史动作对应的矩阵b1；
23、令前若干次动作对应的矩阵a1分别与矩阵b1作差，得到若干个矩阵a4；
24、定义周期t1之前，环境信息相似度符合预设相似度阈值一的动作对应的矩阵为a5；
25、计算矩阵a4和矩阵a5的相似度，得到相似度d1；
26、若相似度d1大于预设的相似度阈值二，则定义矩阵b1为周期性脉冲激励矩阵，并输出固件定量缺陷提示。
27、可选的，所述部件最小故障周期的获取方式，其包括：
28、获取活动结构体的维修记录；其中，所述维修记录包括部件的检修时间和检修方式；
29、识别维修记录，并计算各个部件的损坏周期；
30、取最小的损坏周期定义为周期t1。
31、可选的，还包括：
32、获取搬运的重物相对活动钢结构的安装节点的距离l；
33、当前动作对应的矩阵a1和前一次动作对应的矩阵a1作差，得到矩阵a6；
34、若当前动作对应的距离l大于前一次动作对应的距离l，且矩阵a6中为负值的元数量大于预设的风险阈值，则输出异常提示。
35、可选的，还包括：
36、获取活动结构体的图像；
37、若活动结构体动作，则基于图像计算活动结构体的动作量，得到真值d1；
38、若动作量和控制参数的差值大于预设的误差允许阈值，则计算矩阵a1中各个元位置的标准动作量；
39、基于动作过程中的历史图像，取真值d1与标准动作量相同时对应的图像时间，更新n对应的振动信号特征。
40、第二方面，本申请提供一种活动钢结构设施故障诊断系统，采用如下的技术方案：
41、一种活动钢结构设施故障诊断系统，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述中任一种活动钢结构设施故障诊断方法的计算机程序。
42、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：可以针对活动钢结构进行基于时域、频域、熵值（复杂度）的三维分析，将其应用于各类钢结构旋转机械故障诊断后，可以用于缓解传统熵值方法一致性差、抗噪性不足的问题。
技术特征：
1.一种活动钢结构设施故障诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的活动钢结构设施故障诊断方法，其特征在于：不同所述频带的权重为动态值，所述权重的更新包括：
3.根据权利要求2所述的活动钢结构设施故障诊断方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的活动钢结构设施故障诊断方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的活动钢结构设施故障诊断方法，其特征在于，所述部件最小故障周期的获取方式，其包括：
6.根据权利要求5所述的活动钢结构设施故障诊断方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求6所述的活动钢结构设施故障诊断方法，其特征在于，还包括：
8.一种活动钢结构设施故障诊断系统，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种活动钢结构设施故障诊断方法的计算机程序。
技术总结
本发明公开了一种活动钢结构设施故障诊断方法及系统，涉及钢结构维护技术领域，其包括：获取预设于活动结构体的监测设备采集的振动信号；对振动信号以频带进行分解，并建立m*n的矩阵A1；其中，m表示频带，n表示工作时间；获取活动结构体的运动控制参数；根据运动控制参数解析得到速度v和当前动作的起始位置；基于预设的起始点位置计算出位置差，并基于速度v和位置差更新n，更新矩阵A1；对矩阵A1进行不同频带分别权重赋值，得到矩阵A2；取矩阵A2的特征，并基于历史数据进行差异性分析，根据结果进行故障诊断。本申请具有提高活动钢结构的故障分析抗干扰能力，改善分析效率和准确性的效果。
技术研发人员：佘姗姗,储亚娟
受保护的技术使用者：南京易信同控制设备科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23