(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210720237.1 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 华能湖南桂东 风电有限责任公司 地址 423504 湖南省郴州市 桂东县沤江镇 寒口街1号 申请人 中国华能集团清洁能源技 术研究院 有限公司 (72)发明人 胡照宇　魏昂昂　吴可可　童彤　 任鑫　张新丽　武青　郑新建　 孙仕辉　刘学林　姜武　刘彪　 李志运　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 安彦彦(51)Int.Cl. G01M 13/04(2019.01) G01M 13/045(2019.01) G01D 21/02(2006.01) G01R 31/00(2006.01) G01R 31/12(2006.01) G06K 9/00(2022.01) G06N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种基于多源数据的风机轴承运行健康度 评估方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于多源数据的风机轴 承运行健康度评估方法及系统， 属于轴承运行状 况评估技术领域。 首先采集风机主轴承的多个监 测数据源的信息， 然后对采集的各数据源的信号 进行降噪和特征提取， 再将经处理的信号特征输 入风机主轴承健康度评估模型， 输出风机主轴承 综合健康指标最后将得到的风机主轴承综合健 康指标与标定阈值区间进行对比， 确定风机主轴 承综合健康指标所在阈值区间， 完成健康度评 估， 并根据健康度评估结果匹配不同程度的运维 策略。 本发明能够综合、 全面地对风机主轴承运 行健康状态进行评估， 并进行预防性监测， 减少 失效所造成的停机维修成本及发电量损失。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115060491 A 2022.09.16 CN 115060491 A 1.一种基于多源数据的风机轴承运行健康度评估方法， 其特 征在于， 包括： S1： 采集风机主轴承的多个监测数据源的信息； S2： 对S1采集的各 数据源的信号进行降噪和特 征提取； S3： 将经S2处理的信号特征输入风机主轴承健康度评估模型， 输出风机主轴承综合健 康指标； S4： 将S3得到的风机主轴承综合健康指标与标定阈值区间进行对比， 确定风机主轴承 综合健康指标所在阈值区间， 完成健康度评估， 并根据健康度评估结果采取不同程度的运 维策略。 2.如权利要求1所述的基于多源数据的风机轴承运行健康度评估方法， 其特征在于， S1 中， 监测数据源包括润滑油脂监测数据、 白腐蚀裂纹风险监测数据、 预紧力监测数据、 嵌入 式温度监测数据和振动监测数据。 3.如权利要求2所述的基于多源数据的风机轴 承运行健康度评估方法， 其特征在于， 润 滑油脂监测数据包括油脂的水含量和温度； 白腐蚀裂纹监测数据包括主轴承运行环境中的 湿度及温度、 轴电压和局部放电； 预紧力监测数据包括轴承内外圈侧面向内的预紧力； 嵌入 式温度监测数据包括主轴承内圈侧面的表面温度； 振动监测数据包括部署在多个检测位置 的振动幅频。 4.如权利要求2所述的基于多源数据的风机轴承运行健康度评估方法， 其特征在于， S2 中， 首先对采集的各数据源的信号进行数据清洗， 当相邻时刻采集的数据出现较大波动时 剔除相关数据； 降噪时对振动监测数据采用变分模态分解算法进行降噪， 对润滑油脂监测 数据、 白腐蚀裂纹风险监测数据、 预紧力监测数据和嵌入式温度监测数据进行中值滤波降 噪； 特征提取时对振动监测数据提取对应阶次谱特征， 对润滑油脂监测数据、 白腐蚀裂纹风 险监测数据、 预紧力监测数据和嵌入式温度监测数据提取降噪后的数据。 5.如权利要求2所述的基于多源数据的风机轴 承运行健康度评估方法， 其特征在于， 所 有监测数据在同一采集时钟下进行采集。 6.如权利要求1所述的基于多源数据的风机轴承运行健康度评估方法， 其特征在于， S3 中， 风机主轴承健康度评估 模型基于后向传播神经网络算法建立。 7.如权利要求1所述的基于多源数据的风机轴承运行健康度评估方法， 其特征在于， S3 中的风机主轴承健康度评估模型 的训练方法如下： 分别采集风机主轴承正常运行、 油脂润 滑不良、 白腐蚀裂纹发生和轴承滚子磨损的不同情况下 的多组数据， 按照不同转速提取对 应的数据信号特征作为输入向量， 根据经验对输出 的运行健康度进行标注， 然后将采集数 据特征输入到风机主轴承健康度评估模 型中， 根据输入参数个数设置隐藏层为3、 总层数为 5， 通过反向传播 算法调节各层的权 重， 得到训练好的风机主轴承健康度评估 模型。 8.如权利要求1所述的基于多源数据的风机轴承运行健康度评估方法， 其特征在于， S4 中， 阈值区间划分为优、 良、 中和差， 其中处于优区间采取的运 维策略为仅标记， 处于良区间 采取的运维策略为继续观察， 处于中区间采取 的运维策略为现场确认， 处于差区间采取 的 运维策略为停机检查。 9.如权利要求1所述的基于多源数据的风机轴承运行健康度评估方法， 其特征在于， S4 后还包括： 对S4的健康度评估 结果进行后验分析， 经过二次确认、 标注后作为历史记录对S 3 中的风机主轴承健康度评估 模型进行修 正优化。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115060491 A 210.一种基于多源数据的风机轴承运行健康度评估系统， 其特 征在于， 包括： 监测数据源 采集模块， 采集 风机主轴承的多个监测数据源的信息； 监测数据源信号处 理模块， 对 采集的各 数据源的信号进行降噪和特 征提取； 风机主轴 承综合健康指标输出模块， 将经处理的信号特征输入风机主轴 承健康度评估 模型， 输出风机主轴承综合 健康指标； 健康度评估及运维策略匹配模块， 将得到的风机主轴承综合健康指标与 标定阈值区间 进行对比， 确定风机主轴承综合健康指标所在阈值区间， 完成健康度评估， 并根据健康度评 估结果匹配不同程度的运维策略。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115060491 A 3