Diagnóstico de fallas en rodamientos en línea basado en un mecanismo de retransmisión inspirado en la influencia de la pérdida de paquetes
Autores: Tong, Zhe; Li, Wei; Zio, Enrico; Zhang, Bo; Zhou, Gongbo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diagnóstico de fallas en rodamientos en línea basado en un mecanismo de retransmisión inspirado en la influencia de la pérdida de paquetes
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Respuesta a la vibración
Diagnóstico de fallas
Distorsión de la estructura espectral
Mecanismo de retransmisión
Pérdida de paquetes
Eficiencia diagnóstica en línea
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La respuesta a la vibración se ha utilizado ampliamente para el diagnóstico de fallas para garantizar el funcionamiento suave de los sistemas mecánicos. Sin embargo, los datos para el monitoreo de condiciones de vibración pueden ser malinterpretados debido a problemas de calidad del canal y a perturbaciones externas. En particular, las pérdidas de paquetes de datos que a menudo ocurren durante la transmisión pueden causar distorsión en la estructura espectral, y dado que a menudo se emplean múltiples nodos de detección para el monitoreo de condiciones, las diferencias en las distorsiones de la estructura espectral para diferentes nodos de detección pueden ser significativas. Si bien la retransmisión puede reducir la pérdida de paquetes, es difícil lograr un buen rendimiento en condiciones complejas. La retransmisión excesiva o insuficiente de flujos de datos puede resultar en retrasos o errores inaceptables para el diagnóstico de fallas en línea. En este documento, proponemos un Mecanismo de Retransmisión Inspirado en la Influencia de Pérdida de Paquetes (PLIRM) para abordar este problema y mejorar la eficiencia del diagnóstico en línea. Primero, diseñamos un esquema de relleno de ceros basado en el modelo de pérdida de paquetes (ZPPL) para preservar las propiedades intrínsecas del dominio de frecuencia. Luego, formulamos un esquema de retransmisión dinámico generado en función del modo óptimo de pérdida de paquetes para minimizar los efectos de las distorsiones en la estructura espectral. Para garantizar que el flujo de datos más sensible a una falla se transmita preferentemente, aplicamos un truco de configuración de prioridad utilizando la discrepancia máxima media (MMD) para evaluar las discrepancias en la estructura espectral entre un flujo de datos y los conjuntos de datos históricos. Evaluamos el esquema de retransmisión utilizando un modelo de diagnóstico de fallas basado en el vecino más cercano (KNN) para un diagnóstico oportuno de fallas en rodamientos en línea. Los extensos resultados experimentales mostraron que el método propuesto puede identificar con precisión las fallas en los rodamientos de manera oportuna, superando a enfoques competitivos bajo condiciones de pérdida de paquetes.
Descripción
La respuesta a la vibración se ha utilizado ampliamente para el diagnóstico de fallas para garantizar el funcionamiento suave de los sistemas mecánicos. Sin embargo, los datos para el monitoreo de condiciones de vibración pueden ser malinterpretados debido a problemas de calidad del canal y a perturbaciones externas. En particular, las pérdidas de paquetes de datos que a menudo ocurren durante la transmisión pueden causar distorsión en la estructura espectral, y dado que a menudo se emplean múltiples nodos de detección para el monitoreo de condiciones, las diferencias en las distorsiones de la estructura espectral para diferentes nodos de detección pueden ser significativas. Si bien la retransmisión puede reducir la pérdida de paquetes, es difícil lograr un buen rendimiento en condiciones complejas. La retransmisión excesiva o insuficiente de flujos de datos puede resultar en retrasos o errores inaceptables para el diagnóstico de fallas en línea. En este documento, proponemos un Mecanismo de Retransmisión Inspirado en la Influencia de Pérdida de Paquetes (PLIRM) para abordar este problema y mejorar la eficiencia del diagnóstico en línea. Primero, diseñamos un esquema de relleno de ceros basado en el modelo de pérdida de paquetes (ZPPL) para preservar las propiedades intrínsecas del dominio de frecuencia. Luego, formulamos un esquema de retransmisión dinámico generado en función del modo óptimo de pérdida de paquetes para minimizar los efectos de las distorsiones en la estructura espectral. Para garantizar que el flujo de datos más sensible a una falla se transmita preferentemente, aplicamos un truco de configuración de prioridad utilizando la discrepancia máxima media (MMD) para evaluar las discrepancias en la estructura espectral entre un flujo de datos y los conjuntos de datos históricos. Evaluamos el esquema de retransmisión utilizando un modelo de diagnóstico de fallas basado en el vecino más cercano (KNN) para un diagnóstico oportuno de fallas en rodamientos en línea. Los extensos resultados experimentales mostraron que el método propuesto puede identificar con precisión las fallas en los rodamientos de manera oportuna, superando a enfoques competitivos bajo condiciones de pérdida de paquetes.