Análisis de similitud de indicadores de salud para la detección de tendencias de degradación adaptativa basada en la predicción del tiempo hasta la falla de los rodamientos
Autores: Chen, Zhipeng; Zhu, Haiping; Fan, Liangzhi; Lu, Zhiqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de similitud de indicadores de salud para la detección de tendencias de degradación adaptativa basada en la predicción del tiempo hasta la falla de los rodamientos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Tiempo hasta la falla
Rodamientos
Pronóstico
Gestión de la salud
Tendencias de degradación
Indicador de salud
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La predicción del tiempo hasta la falla (TTF) de rodamientos es vital para la gestión de la salud y la prognosis de máquinas rotativas. Debido a las tendencias de degradación cambiantes (DTs) de los rodamientos, sigue siendo difícil obtener resultados prognósticos precisos de TTF. Para resolver este problema, este documento propone un método prognóstico de TTF en línea y continuamente actualizado basado en el análisis de similitud del indicador de salud (HI) y la detección de DT. Primero, se extraen y fusionan múltiples características de degradación para construir un HI de componente principal utilizando análisis dinámico de componentes principales. A continuación, se ajustan modelos de degradación exponencial utilizando los valores de HI para la predicción del estado futuro. Al considerar varios valores de HI como un segmento probado, el DT se detecta analizando la similitud del segmento probado y la curva ajustada. Finalmente, el TTF se predice extrapolando el DT para alcanzar el umbral estimado de falla. Dos estudios de caso basados en conjuntos de datos públicos de rodamientos demuestran la superioridad del enfoque propuesto sobre los métodos de vanguardia.
Descripción
La predicción del tiempo hasta la falla (TTF) de rodamientos es vital para la gestión de la salud y la prognosis de máquinas rotativas. Debido a las tendencias de degradación cambiantes (DTs) de los rodamientos, sigue siendo difícil obtener resultados prognósticos precisos de TTF. Para resolver este problema, este documento propone un método prognóstico de TTF en línea y continuamente actualizado basado en el análisis de similitud del indicador de salud (HI) y la detección de DT. Primero, se extraen y fusionan múltiples características de degradación para construir un HI de componente principal utilizando análisis dinámico de componentes principales. A continuación, se ajustan modelos de degradación exponencial utilizando los valores de HI para la predicción del estado futuro. Al considerar varios valores de HI como un segmento probado, el DT se detecta analizando la similitud del segmento probado y la curva ajustada. Finalmente, el TTF se predice extrapolando el DT para alcanzar el umbral estimado de falla. Dos estudios de caso basados en conjuntos de datos públicos de rodamientos demuestran la superioridad del enfoque propuesto sobre los métodos de vanguardia.