(19)中华 人民共和国 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 202111510669.1 (22)申请日 2021.12.10 (71)申请人 华润电力技 术研究院有限公司 地址 523000 广东省东莞 市松山湖园区礼 宾路6号18栋1单 元308室 (72)发明人 陈建华　陈世和　陈木斌　周严伟　 李晓静　刘道明　卫平宝　聂怀志　 张含智　马成龙　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 韩宏星 (51)Int.Cl. G06K 9/62(2022.01) G06Q 10/00(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) (54)发明名称 一种齿轮变速箱的时间点预测方法及相关 装置 (57)摘要 本申请实施例公开了一种齿轮变速箱的时 间点预测方法， 包括： 获取齿轮变速箱的目标故 障模式的第一故障样本矩阵； 通过聚类模型对第 一故障样本矩阵进行分类， 得到样本数据； 通过 回归模型对样本数据进行分析， 确定目标测点和 除目标测点以外的所有测点的数学关系； 通过数 学关系和除目标测点以外所有测点的样本数据， 计算得到 所述目标测点的预测值； 将与大于或等 于应达值的预测值中的最小值对应的时间点确 定为维修时间点。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 114169454 A 2022.03.11 CN 114169454 A 1.一种齿轮 变速箱的时间点预测方法， 其特 征在于， 包括： 获取齿轮变速箱的目标故障模式的第 一故障样本矩阵， 所述第 一故障样本矩阵为包括 所述目标故障模式的时序数据的矩阵； 通过聚类模型对所述第一故障样本矩阵进行分类， 得到样本数据； 通过回归模型对所述样本数据进行分析， 确定目标测点和除所述目标测点以外的所有 测点的数 学关系； 通过所述数学关系和除所述目标测点以外所有测点的样本数据， 计算得到所述目标测 点的预测值； 将与大于或等于应达值的预测值中的最小值对应的时间点确定为维修 时间点， 所述应 达值为用于区分所述齿轮 变速箱状态的预设值。 2.根据权利要求1所述的时间点预测方法， 其特征在于， 获取齿轮变速箱的目标故障模 式的第一故障样本矩阵之后， 通过聚类模型对所述第一故障样本矩阵进行分类， 得到样本 数据之前， 所述方法还 包括： 对所述第一故障样本矩阵进行归一 化处理， 得到第二故障样本矩阵； 通过聚类模型对所述第一故障样本矩阵进行分类， 得到样本数据， 包括： 通过聚类模型对所述第二故障样本矩阵进行分类， 得到样本数据。 3.根据权利要求1所述的时间点预测方法， 其特征在于， 获取齿轮变速箱的目标故障模 式的第一故障样本矩阵之前， 所述方法还 包括： 获取传感器数据， 所述传感器数据为表征历史故障的数据， 包括第一工况数据和历史 数据， 所述第一工况数据包括动力输入侧运行参数的时序数据和负载输出侧运行参数的时 序数据， 所述历史数据为表征齿轮 变速箱多个故障的时域数据； 将所述时域数据转换为频域数据； 基于所述频域数据计算各轴 承、 各轴系以及各组啮合齿轮的运行参数的变化率与 各轴 承、 各轴系以及各组啮合齿轮的运行参数的统计特 征值； 通过聚类模型对输入数据进行故障模式分类得到所述目标故障模式的时序数据， 所述 输入数据包括所述第一工况 数据、 所述变化 率和所述统计特 征值； 通过所述目标故障模式的时序数据建立第一故障样本矩阵， 其中， 所述第一故障样本 矩阵的行向量包括所述统计特 征值与所述变化 率。 4.根据权利要求3所述的时间点预测方法， 其特征在于， 获取传感器数据之后， 将所述 时域数据转换为频域数据之前， 所述方法还 包括： 对所述第一工况 数据进行剔除异常值得到第二工况 数据； 通过聚类模型对输入数据进行故障模式分类得到所述目标故障模式的时序数据， 所述 输入数据包括所述第一工况 数据、 所述变化 率和所述统计特 征值， 包括： 通过聚类模型对输入数据进行故障模式分类得到所述目标故障模式的时序数据， 所述 输入数据包括所述第二工况 数据、 所述变化 率和所述统计特 征值。 5.根据权利要求3所述的时间点预测方法， 其特征在于， 将所述 时域数据转换为频域数 据， 包括： 通过快速傅里叶变换将所述时域数据转换为频域数据； 或，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114169454 A 2通过离散傅里叶变换将所述时域数据转换为频域数据。 6.根据权利要求3所述的时间点预测方法， 其特征在于， 基于所述频域数据计算各轴 承、 各轴系以及各组啮合齿轮的运行参数 的变化率与各轴承、 各轴系以及各组啮合齿轮的 运行参数的统计特 征值， 包括： 基于所述频域数据分别计算所述齿轮变速箱 的轴承的内圈通过频率、 外圈通过频率、 滚珠旋转频率、 保持架通过频率、 轴系的旋转频率与齿轮啮合频率六者的所述变化率与所 述统计特 征值。 7.根据权利要求3所述的时间点预测方法， 其特征在于， 所述故障模式包括各轴 承内圈 磨损、 轴承外圈磨损、 轴承保持架磨损、 轴承滚珠磨损、 齿轮啮合不良、 轴系对中不良、 轴承 松动、 机座松动或轴 系质量不平衡。 8.一种时间点预测装置， 其特 征在于， 包括： 获取单元， 用于获取齿轮变速箱 的目标故障模式的第一故障样本矩阵， 所述第一故障 样本矩阵为包括所述目标故障模式的时序数据的矩阵； 分类单元， 用于通过聚类模型对所述第一故障样本矩阵进行分类， 得到样本数据； 确定单元， 用于通过回归模型对所述样本数据进行分析， 确定目标测点和除所述目标 测点以外的所有测点的数 学关系； 计算单元， 用于通过所述数学关系和除所述目标测点以外所有测点的样本数据， 计算 得到所述目标测点的预测值； 所述确定单元， 还用于将与 大于或等于应达值的预测值中的最小值对应的时间点确定 为维修时间点， 所述应达值 为用于区分所述齿轮 变速箱状态的预设值。 9.一种时间点预测装置， 其特 征在于， 包括： 中央处理器， 存储器以及输入输出接口； 所述存储器为短暂存 储存储器或持久存储存储器； 所述中央处理器配置为与 所述存储器通信， 并执行所述存储器中的指令操作以执行权 利要求1至7中任意 一项所述的方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 包括指令， 当所述指令在计算机上运行时， 使得所述计算机执 行如权利要求1至7中任意 一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114169454 A 3