基于双通道物理内嵌异构信息融合的轴向柱塞泵评估方法
知识产权简介
一种基于双通道物理内嵌异构信息融合的轴向柱塞泵健康评估方法，首先同步采集轴向柱塞泵在服役工况下的多模态感知阵列信号并执行时空对齐与滤波预处理，所述信号涵盖高频瞬态机械振动信号以及低频稳态流体过程信号。在完成数据采集后，系统执行双通道特征并行提取：在动态感知路径中，对高频瞬态机械振动信号提取多域统计与子带能量特征，并送入基于证据下界优化的变分自编码器进行概率空间降维，提取其隐层均值向量以构成对早期损伤高度敏感的振动健康表征向量 (VHI); 同时，在稳态机理路径中，构建以内嵌容积流量守恒定律为核心的物理信息 Transformer 网络，将低频稳态流体过程信号作为输入，以实测数据的预测保真度与物理偏微分方程的残差为联合惩罚项，逆向反演出表征泵体衰退的核心泄漏与压缩系数，并以此聚合生成具备物理机理的物理健康表征向量 (PHI)。
转化前景
本发明对应产品可形成轴向柱塞泵在线健康监测与预测性维护一体化装置、嵌入式诊断模块、边缘计算终端及云边协同运维平台，能够面向工程机械、矿山装备、盾构设备、港口机械及无人化施工装备中的液压动力单元进行部署。其技术优势在于：融合低频过程物理量与高频振动信息，兼具机理可解释性与数据驱动高灵敏性；具备对传感器缺失、异常、漂移和短时通信中断的容错能力；可同时输出离散健康状态与连续健康评分，满足故障诊断、退化评估和维护决策的综合需求。性能指标方面，可实现高精度状态识别、低误差健康评分、毫秒级在线响应、轻量化模型部署及复杂工况下的稳定运行，具有较强的鲁棒性、泛化性和实时性。产业化方面，该技术可与现有液压控制器、工业网关和设备管理平台快速集成，支持设备健康档案管理、故障预警、寿命预测和按需维修，能够显著降低非计划停机率与维护成本，提升装备智能化运维水平，具有良好的市场推广前景和产业应用价值。