油液監(jiān)測信息熵及聚類多特征提取理論與方法研究.pdf

1、油液監(jiān)測技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的重要手段。油液監(jiān)測信息特征提取理論和方法的研究是目前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，但還很不完善，當(dāng)前已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際中的監(jiān)測系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)特征提取理論與方法往往不夠精確，嚴(yán)重影響了診斷的準(zhǔn)確性，阻礙了油液分析技術(shù)的快速推廣。本文結(jié)合油液監(jiān)測數(shù)據(jù)的特點(diǎn)從不同理論角度探討研究系統(tǒng)的磨損狀態(tài)特征，提出了一套較為完整的油液診斷信息多特征集成分析技術(shù)體系，提高了異常數(shù)據(jù)的檢測能力和故障診斷準(zhǔn)確率。

2、 本文的研究為上海外高橋造船廠大型空壓機(jī)設(shè)備提供了一套較為完整的分析與診斷技術(shù)準(zhǔn)則，成功地診斷出多種故障，可靠地為該廠提供了維修決策指導(dǎo)，保障了設(shè)備安全可靠的運(yùn)行，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 本文在完善傳統(tǒng)理論與方法及探索新理論、新方法方面進(jìn)行了深入地研究，并取得重要成果。提出了油液監(jiān)測信息的四種特征：統(tǒng)計(jì)特征、趨勢特征、熵特征和聚類特征。根據(jù)油液監(jiān)測信息的特點(diǎn)，將信息論、模糊理論和灰色理論等應(yīng)用到油液監(jiān)測數(shù)據(jù)的特征提取和數(shù)據(jù)處理

3、，豐富和發(fā)展了新的油液監(jiān)測技術(shù)，提出了一系列適合油液分析特點(diǎn)的分析手段。 根據(jù)對油液監(jiān)測數(shù)據(jù)概率分布的研究，提出了最大熵診斷準(zhǔn)則。從理論上修正了以往方法的不足，完善了油液診斷的統(tǒng)計(jì)特征準(zhǔn)則。并將最大熵診斷準(zhǔn)則應(yīng)用于實(shí)際工程項(xiàng)目當(dāng)中，取得了良好的工程應(yīng)用效果。 探討了灰色理論的GM(2，1)模型在解決光譜數(shù)據(jù)變化具有擺動(dòng)和非單調(diào)性()點(diǎn)的灰色理論建模問題，得出對于具有較大波動(dòng)特性的數(shù)據(jù)的建模，(采)GM(2，1)模型具有較

4、高的精度的結(jié)論。并提出了以GM建模所得的模型參數(shù)對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)的方法，有助于對異常狀態(tài)的捕捉。 將信息論引入到油液分析中來，從油液監(jiān)測數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和相關(guān)性為研究的出發(fā)點(diǎn)，對油液監(jiān)測數(shù)據(jù)的熵特征進(jìn)行考察，從熵、互信息和ICA(IndependentComponentAnalysis)三方面探討其代表的監(jiān)測意義，提出了油液磨損狀態(tài)監(jiān)測的熵監(jiān)測法、互信息監(jiān)測法、基于ICA的監(jiān)測法，能夠更全面地利用光譜各通道信息，提高了對設(shè)備進(jìn)行故

5、障診斷的質(zhì)量。在聚類特征的研究中，模糊熵聚類算法被應(yīng)用于油液監(jiān)測信息的聚類特征的提取。根據(jù)得到的聚類特征較為簡化地表征油液磨損系統(tǒng)內(nèi)部因素之間的相互關(guān)聯(lián)程度，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。指標(biāo)聚類分析能夠?qū)χ攸c(diǎn)監(jiān)測指標(biāo)的選取提供依據(jù)，樣本聚類分析能夠?qū)C(jī)器設(shè)備的狀態(tài)及其未來狀態(tài)做出評價(jià)和可能的預(yù)測。 最后，融合全文對油液信息四種特征的研究，結(jié)合上海外高橋造船廠大型空氣壓縮機(jī)組的監(jiān)測項(xiàng)目，形成了多特征集成分析系統(tǒng)，對全文提出理論與方法進(jìn)