大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軸承壽命預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、軸承作為工業(yè)制造裝備中的一種重要部件，對(duì)工業(yè)制造裝備的安全可靠運(yùn)行起著重要作用。伴隨著傳感技術(shù)的飛速發(fā)展及其在監(jiān)測(cè)軸承狀態(tài)過(guò)程中的廣泛應(yīng)用，附著于軸承上的傳感器（振動(dòng)傳感器、電流傳感器、溫度傳感器等）數(shù)量和種類也在不斷增加；不同的傳感器信號(hào)反映軸承運(yùn)行狀態(tài)的角度不盡相同，且隨著監(jiān)測(cè)時(shí)間的推移，傳感器采集的信號(hào)數(shù)據(jù)呈指數(shù)遞增，體現(xiàn)出大數(shù)據(jù)的4V特征，即海量性、多樣性、快速性、真實(shí)性。這些海量的傳感器信號(hào)數(shù)據(jù)逐漸超出了傳統(tǒng)技術(shù)所能處理的范圍

2、。因此，開(kāi)展大數(shù)據(jù)環(huán)境下軸承壽命預(yù)測(cè)方法研究具有重要的理論與實(shí)際意義。本文重點(diǎn)研究了基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的軸承壽命預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)，以下為主要研究?jī)?nèi)容：
　　（1）提出了大數(shù)據(jù)環(huán)境下軸承壽命預(yù)測(cè)框架。運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)海量傳感器信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域、頻域和時(shí)頻域等分析，提取反映軸承性能衰退的特征參數(shù)；綜合運(yùn)用斯皮爾曼等級(jí)相關(guān)系數(shù)和主成分分析進(jìn)行特征篩選和融合，獲得能有效反映軸承性能衰退的健康指數(shù)；根據(jù)軸承衰退過(guò)程中衰退指標(biāo)進(jìn)行狀態(tài)辨識(shí)，利用指

3、數(shù)回歸表征軸承衰退階段的性能變遷和運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)貝葉斯進(jìn)行壽命估計(jì)，實(shí)現(xiàn)軸承壽命的預(yù)測(cè)。
　　（2）開(kāi)展了回轉(zhuǎn)支撐軸承加速壽命實(shí)驗(yàn)分析與驗(yàn)證。采用振動(dòng)傳感器、電流傳感器和溫度傳感器監(jiān)測(cè)回轉(zhuǎn)支撐軸承運(yùn)行狀態(tài)，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)所采集的海量振動(dòng)信號(hào)、電流信號(hào)和溫度信號(hào)進(jìn)行分析，以驗(yàn)證提出方法的可行性。
　　（3）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于Hadoop的軸承壽命預(yù)測(cè)原型軟件系統(tǒng)?；谳S承壽命預(yù)測(cè)理論方法和Hadoop分布式系統(tǒng)基本架構(gòu)，設(shè)計(jì)了軸承