发明创造名称：用于确定轴承状态的系统或方法
外观设计名称：
决定号：40888
决定日：2019-06-27
委内编号：4W108689
优先权日：2010-02-24
申请（专利）号：201180011187.X
申请日：2011-02-03
复审请求人：
无效请求人：孟永存
授权公告日：2016-01-20
审定公告日：
专利权人：西门子公司
主审员：张鑫
合议组组长：翟琳娜
参审员：张琳
国际分类号：G01M13/04
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，但该区别技术特征已被另一篇同领域的现有技术所公开，且其所起的作用与在本专利中为解决实际的技术问题所起作用相同，则该权利要求的技术方案不具备创造性。
全文：
本无效宣告请求涉及国家知识产权局于2016年01月20日授权公告的ZL201180011187.X号、名称为“用于确定轴承状态的系统或方法”的发明专利（下称本专利），其申请日是2011年02月03日，优先权日为2010年02月24日，专利权人为西门子公司。本专利授权公告时的权利要求书内容如下：
“1. 一种用于确定电机(10，11，12，13)的轴承(14)的轴承状态的系统，所述系统具有：
-模拟单元(22)，
-传感器单元(20)，和
-分析处理单元(24)，
其中，所述模拟单元(22)具有模拟模型并设计用于处理所述传感器单元(20)的数据(21)，和其中，所述分析处理单元(24)设计用于处理所述模拟单元(22)的数据。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟单元(22)具有用于计算在所述轴承中产生坑的能量的模型(33)。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述模型(33)在集成的过程计算机(36)上运行。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，设有分析处理单元(24)，用于确定以下数值中的至少一个数值：
-轴承电流，
-通过轴承润滑间隙传递的能量，
-通过轴承润滑间隙传递的能量密度，
-用于轴承使用寿命和/或剩余运转时间的数值，
-用于所述轴承的磨损状态的数值，
-用于轴承润滑脂的磨损状态的数值。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统具有变流器(1)，其中，所述变流器(1)与以下单元中的至少一个单元利用数据技术相连接：
-所述模拟单元(22)；
-所述传感器单元(20)；
-所述分析处理单元(24)；或者
-所述模拟单元、所述传感器单元以及所述分析处理单元的组合。
6. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统具有变流器(1)，其中，所述变流器(1)与以下单元中的至少一个单元利用数据技术相连接：
-所述模拟单元(22)；
-所述传感器单元(20)；
-所述分析处理单元(24)；或者
-所述模拟单元、所述传感器单元以及所述分析处理单元的组合。
7. 一种用于确定电机的轴承的轴承状态的方法，其中，借助于传感器单元(20)确定测量值(21)，其中，将所述测量值传输给模拟单元(22)，其中，所述模拟单元具有模拟模型，借助于所述模拟单元(22)确定结果值，其中，将所述结果值传输给另一个单元(24)。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述结果值是轴承电流值或者取决于轴承电流的值。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述另一个单元具有屏幕显示器(26)，其中，在所述屏幕显示器上显示出所述结果值。
10. 根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述另一个单元(24)是分析处理单元(24)，其中，借助于所述分析处理单元(24)这样来处理所述结果值，从而确定轴承状态值。
11. 根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于，在所述模拟单元(22)和/或分析处理单元(24)中实时地对所述测量值(21)进行处理，其中，能实时地为人员(29)显示所述结果值和/或轴承状态值。
12. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述模拟单元(22)和/或所述分析处理单元(24)中实时地对所述测量值(21)进行处理，其中，能实时地为人员(29)显示所述结果值和/或所述轴承状态值。
13. 根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于，将所述结果值或者取决于所述结果值的值与变流器(1)的状态值(31)一起存储。
14. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述结果值或者取决于所述结果值的值与变流器(1)的状态值(31)一起存储。
15. 根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于，在确定所述轴承状态之后，进行对所述轴承和/或所述电机的机械改变，由此进一步确定所述轴承状态。
16. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在确定所述轴承状态之后，进行对所述轴承和/或所述电机的机械改变，由此进一步确定所述轴承状态。
17. 根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于，为了实施所述方法，应用一种根据权利要求1至6中任一项所述的、用于确定电机(10，11，12，13)的轴承的轴承状态的系统。
18. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，为了实施所述方法，应用一种根据权利要求1至6中任一项所述的、用于确定电机(10，11，12，13)的轴承的轴承状态的系统。”
针对上述专利权，无效宣告请求人孟永存（下称请求人）于2019年03月29日向国家知识产权局提出无效宣告请求，其理由包括：本专利权利要求1-18得不到说明书的支持，权利要求3-6、10-14、16-18不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定；本专利说明书公开不充分，不符合专利法第26条第3款的规定；权利要求1-18缺少必要技术特征，不符合专利法实施细则第20条第2款的规定；权利要求1-18修改超范围，不符合专利法第33条的规定；权利要求1、7不具备新颖性，不符合专利法第22条第2款的规定；权利要求1-18不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定，请求宣告本专利全部无效。
随同其无效宣告请求书，请求人提交了如下附件：
附件1（下称证据1）：公开号为CN1688874A的中国发明专利申请公开说明书，其公开日为2005年10月26日；
附件2（下称证据2）：Bearing Currents and Their Relationship to PWM Drives, Doyle Busse等，1995 IEEE，及其中文译文，公开日期为1995年12月31日；
附件3（下称证据3）：Techniques for Measurement of Paramaters Related to Inverter-Induced Bearing Currents, A.Muetze等，2005 IEEE，及其中文译文，公开日期为2005年12月31日；
附件4（下称证据4）：公开号为CN101405611A的发明专利申请公布说明书，其公开日为2009年04月08日；
附件5（下称证据5）：公开号为US2009/0179663A1的美国专利申请文件及其中文译文，其公开日为2009年07月16日；
附件6（下称证据6）：公开号为US2008/0094231A1的美国专利申请文件及其中文译文，其公开日为2008年04月24日；
附件7：本专利的授权公告文本；
附件8：国家知识产权局出具的本专利的审查过程文件；
附件9（下称证据9）：Appearance of craters on track surface of rolling element bearings by spark erosion,Har Prashad,《Tribology International》，及其中文译文，其公开日期为2001年12月31日。
结合上述证据，请求人认为：
（1）关于得不到说明书支持：权利要求1中的技术特征“其中，所述模拟单元（22）具有模拟模型并设计用于处理所述传感器单元（20）的数据（21），和其中，所述分析处理单元（24）设计用于处理所述模拟单元（22）的数据”、权利要求2限定的用于确定电极的轴承的轴承状态的系统的技术方案、权利要求3中的技术特征“在集成的过程计算机（36）上运行用于计算在所述轴承中产生坑的能量的模型33”、权利要求7中的特征“另一个单元”、权利要求9中的特征“另一个单元” 得不到说明书的支持；权利要求11和12的附加技术特征包括多个方案，当技术方案为“在所述模拟单元（22）和分析处理单元（24）中实时地对所述测量值（21）进行处理，其中，能实时地为人员（29）显示所述结果值和/或轴承状态值”和“在分析处理单元（24）中实时地对所述测量值（21）进行处理，其中，能实时地为人员（29）显示所述结果值和/或轴承状态值”时，权利要求11和12得不到说明书支持；权利要求15和16中的技术特征“在确定所述轴承状态之后，进行对所述轴承和/或所述电机的机械改变，由此进一步确定所述轴承状态”得不到说明书的支持；基于引用关系，其他权利要求也没有克服上述缺陷，因此也得不到说明书支持，不符合专利法第26条第4款的规定；
（2）关于权利要求不清楚：权利要求3中的技术特征“集成的过程计算机”不是本领域技术人员所公知的计算机，且本专利中没有对“集成的过程计算机”进行具体的限定和解释，所以使得权利要求3的范围不清楚；权利要求4引用权利要求1-3中的任一项，其附加技术特征也没有弥补权利要求3的技术方案的不足，因此权利要求4的范围也不清楚；权利要求5和6中的技术特征“数据技术”不是本领域技术人员所公知的技术术语，而且在本专利的说明书中也没有对其具体的限定和解释，使得权利要求5和6的范围不清楚，同时权利要求5和6包括多个技术方案，当权利要求5和6的技术方案为所述变流器（1）与多个单元利用数据技术相连接时，可以是所述变流器（1）与“所述模拟单元、所述传感器单元以及所述分析处理单元的组合”利用数据技术相连接的同时还与“所述模拟单元（22）”、“所述传感器单元（20）”或“所述分析处理单元（24）”利用数据技术相连接。由于“所述模拟单元、所述传感器单元以及所述分析处理单元的组合”已经涵盖了“所述模拟单元（22）”、“所述传感器单元（20）”或“所述分析处理单元（24）”，所以会造成权利要求5和6范围不清楚；权利要求10中的“这样”表述不清楚；权利要求11的附加技术特征中限定了“分析处理单元”，但权利要求11所引用的权利要求7-9中的任一项都没有记载“分析处理单元”，使得本领域技术人员不清楚在技术方案中“分析处理单元（24）”与模拟单元之间的关系；另外权利要求10-12中“轴承状态值”不是本领域技术人员所公知的术语，也没有对“轴承状态值”进行限定，导致权利要求10-12的范围不清楚；权利要求13和14中“状态值”不是本领域技术人员所公知的术语，也没有对“状态值”进行限定，权利要求13和14引用的在先权利要求也没有限定变流器（1）与传感器单元（20）、模拟单元（22）以及另一个单元（24）的关系，而且也没有关于如何得到变流器（1）的状态值（31）的技术特征，使得权利要求13和14的保护范围不清楚；基于引用关系，权利要求16-18的范围也不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定；
（3）关于说明书公开不充分：涉案专利没有具体记载传感器测量哪些值，这些测量值在模拟单元中如何处理才能得到结果值、分析处理单元如何处理结果值才能得到轴承状态值、如何通过轴承状态值来判断轴承的状态、以及如何利用轴承状态值来补偿轴承电流以消除有害的轴承电流，没有记载如何具体利用什么参数来计算轴承中产生坑的能量以及如何利用计算得到的坑的能量来确定轴承状态或确定补偿轴承电流以消除有害的轴承电流，没有记载具体通过什么参数输入到模拟单元中的模拟模型中以得到具体什么参数来描述轴承状态，因此涉案专利说明书对其发明没有作出清楚、完整的说明，所属技术领域的技术人员无法能够实现，因此专利的说明书公开不充分，不符合专利法第26条第3款的规定；
（4）关于缺少必要技术特征：权利要求1和7的技术方案中缺少对模型的具体限定，因此缺少必要技术特征，其从属权利要求也没有限定该必要技术特征，因此权利要求1-18均不符合专利法实施细则第20条第2款的规定；
（5）关于修改超范围：涉案专利的专利权人在实质审查过程中根据说明书第[0054]段的记载在权利要求1、7中增加技术特征“所述模拟单元具有模拟模型”，该修改不符合专利法第33条的规定，基于引用关系，其从属权利要求也不符合专利法第33条的规定；
（6）关于新颖性：权利要求1、7相对于证据1或证据4不具备专利法第22条第2款规定的新颖性；
（7）关于创造性：以证据1作为最接近的现有技术，权利要求1相对于证据1与证据2的结合或证据1与证据3的结合不具备创造性，从属权利要求2的附加技术特征被证据9或证据2与公知常识的结合公开，从属权利要求3的附加技术特征被证据1公开，从属权利要求4的附加技术特征被证据1、证据2和公知常识的结合公开，从属权利要求5、6的附加技术特征被证据4和公知常识的结合公开，因此也不具备创造性；权利要求7相对于证据1与证据2的结合或证据1与证据3的结合不具备创造性，权利要求8的附加技术特征被证据4结合公知常识公开，权利要求9、10的附加技术特征被证据1公开，权利要求11-16的附加技术特征被证据1与公知常识的结合公开，因此也不具备创造性。基于与前述相同的理由，权利要求17、18也不具备创造性。以证据4作为最接近的现有技术，权利要求1相对于证据4与证据5的结合或证据4与证据6的结合不具备创造性，从属权利要求2的附加技术特征被证据9或证据2与公知常识的结合公开，从属权利要求3-6的附加技术特征被证据4与公知常识的结合公开，因此也不具备创造性；权利要求7相对于证据4与证据5的结合或证据4与证据6的结合不具备创造性，权利要求8的附加技术特征被证据4结合公知常识公开，权利要求9、10的附加技术特征被证据4公开，权利要求11、12的附加技术特征为公知常识，权利要求13-16的附加技术特征被证据4与公知常识的结合公开，因此也不具备创造性。基于与前述相同的理由，权利要求17、18也不具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了上述无效宣告请求，于2019年04月10日向双方当事人发出无效宣告请求受理通知书，并将无效宣告请求书及其所附附件副本转送给专利权人。
国家知识产权局依法成立合议组，对上述无效宣告请求进行审查。
本案合议组于2019年05月23日向双方发出了口头审理通知书，告知双方本案定于2019年06月10日举行口头审理。
专利权人于2019年05月27日提交了意见陈述书，针对请求人无效宣告请求书中的意见进行了答复。其中关于新颖性，专利权人主要认为：证据1中披露的分析部仅仅是实现计算功能，而计算和模拟是截然不同的功能，因此证据1没有公开“模拟单元”、“所述模拟单元（22）具有模拟模型并设计用于处理所述传感器单元（20）的数据（21）”以及“所述分析处理单元（24）设计用于处理所述模拟单元（22）的数据”这一技术特征，权利要求1相对于证据1具备新颖性；证据4中的对数检测器54仅仅是用于将射频输入信号转换为电压，实现的仅仅是转换功能，实现转换功能并不需要模拟模型进行模拟，其无法相当于模拟单元，因此证据4没有公开“模拟单元（22）”以及“模拟单元（22）具有模拟模型并设计用于处理所述传感器单元（20）的数据（21）”这一技术特征，权利要求1相对于证据4具备新颖性。基于与权利要求1类似的理由，权利要求7相对于证据1和证据4也具备新颖性。关于创造性，专利权人主要认为：对于以证据1作为最接近的现有技术，证据1公开了测量机械振动，证据2公开了电流密度，证据3公开了模拟电流，证据1的机械振动信号不适合作为证据2的轴承模型或证据3的电流模型的输入，证据1和证据2或证据1和证据3涉及不同的检测体系和理论，本领域技术人员没有动机将二者结合，而且即使考虑结合的话，也无法实施这种结合，因此权利要求1相对于证据1和证据2的结合以及证据1和证据3的结合具备创造性。对于以证据4作为最接近的现有技术，证据5所针对的对象是发电机和电动机的定子叠片，而本专利针对的是发动机轴承，本领域技术人员公知的是，定子叠片与轴承是两个不同的部件，具有不同的结构和运行参数，而且，其理论模型反映的是测量变量或辅助变量与磁定子通量之间的关系，而本专利中的模型是电机轴承状态相关的。证据5的理论模型与本专利中的模型所实现的作用是完全不同的，本领域技术人员没有动机将其结合到证据4中，权利要求1相对于证据4与证据5的结合具备创造性。证据6公开了一种用于检测轴承温度的传感器，证据6提出基于温度信号确定轴承状态，证据6没有公开权利要求1中定义的数据处理，由于证据4公开了监测RF信号，如何将RF信号的监测与证据6的监测轴承温度相结合并非显而易见的，因此，本领域技术人员不会有动机结合证据4和6，得到权利要求1的技术方案，因此权利要求1相对于证据4和证据6的结合具备创造性。
本案合议组于2019年06月03日向请求人发出转送文件通知书，将专利权人于2019年05月27日提交的意见陈述书转给了请求人。
口头审理如期举行，双方当事人均出席了本次口头审理，在口头审理过程中，确认记录了如下事项：
专利权人对请求人提交的证据的真实性和译文准确性均无异议。请求人明确其无效宣告请求的理由和范围为：权利要求1-18不符合专利法第26条第4款的规定，涉及权利要求1-18的说明书部分不符合专利法第26条第3款的规定，权利要求1-18不符合专利法实施细则第20条第2款的规定，权利要求1-18不符合专利法第33条的规定，权利要求1和7不符合专利法第22条第2款的规定，权利要求1-18不符合专利法第22条第3款的规定，其中评述新颖性和创造性的证据组合方式与请求书书面意见一致。针对具体的无效理由，双方都充分发表了意见。
请求人于2019年06月21日再次提交了意见陈述书，其意见与口审当庭意见一致。
至此，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、关于证据
在无效程序中，请求人提交了证据1-6及证据9用于评价本专利的新颖性和创造性，专利权人对其真实性未提出异议，合议组经审查未发现影响其真实性的明显缺陷，因此证据1-6及证据9的真实性予以确认。证据2、3、9为收录在期刊上的文章，其公开日只写明了年份，因此推定其所写年份的12月31日为其公开日。证据1-6及证据9的公开日期均早于本专利申请日，其可以作为评价本专利是否具备创造性的证据使用。
专利权人对外文证据2、3、5、6、9的中文译文准确性未提出异议，因此证据2、3、5、6、9文字部分所公开的内容以请求人提交的中文译文为准。
2、关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
具体到本案：
2.1关于权利要求1
权利要求1要求保护一种用于确定电机的轴承的轴承状态的系统，证据4公开了一种用于指示电力传动系统的轴承内部放电的系统，与本专利同属于电机轴承测量技术领域，其具体公开了以下技术内容（参见证据4说明书上标第1页第2-3段、说明书上标第2页第4段、说明书上标第3页倒数第3段至说明书上标第4页第6段、说明书上标第7页第2-3段）：电力传动系统的操作通常被所谓的轴承电流妨碍，重要的是能够检测和/或测量轴承电流，以防止电力传动系统的轴承损坏，以及进行测量从而避免轴承电流。本发明基于下述理解，即通过指示轴承中的放电，轴承电流能够被检测和/或测量。放电产生特有的射频信号，例如借助于天线，该射频信号能够遥测到，而不会干扰电力传动系统或其操作。因此，通过遥测该特有的射频信号，不再需要电力传动系统内的访问测量点，这极大地便于指示轴承电流。提供了一种装置，用于指示在电力传动系统的轴承内的座圈和滚动元件之间的非导电介质中的放电，该装置包括：用于遥测电力传动系统发射的射频信号的装置，该信号包括与非导电介质中的放电相关联的射频信号；用于处理检测到的射频信号以预测该放电的装置；以及用于指示预测放电的装置。该电力传动系统例如可以是具有可选频率转换器的可调整或可变速的驱动系统，特别地，该电力传动系统可以是诸如交流马达或发电机或连接到交流马达的单元这样的交流系统。用于检测射频信号的装置包括磁场传感器，用于检测与放电相关联的磁场。该装置可包括用于将预测的放电与预设的阈值进行比较的装置，其中如果预测的放电超过预设的阈值，那么用于指示预测的放电的装置被启动。图3是根据本发明的一实施例的装置50的结构图，该装置50用于指示在电力传动系统的轴承内的座圈和滚动元件之间的非导电介质中的放电。该装置50包括串联连接的磁场传感器32、匹配网络52、高通滤波器34、对数检测器54、采样和保持放大器56以及具有集成模数转换器（ADC）的微控制器58。操作时，由磁场传感器32捕获的射频信号经过匹配网络52，该匹配网络用于将磁场传感器32的天线的阻抗转换成期望的阻抗。并且经过上述的高通滤波器34。于是对数检测器54将射频信号输入转换成相应的分贝比例的输出电压。该对数检测器54有利地具有短暂的大约10-15ns的响应时间，这适于检测“迅速的”放电。然而，为了给微控制器58中的ADC提供足够的时间，从而将模拟信号转换为数字形式，使用采样和保持放大器56。该采样和保持放大器56存储对数检测器54的输出电压，并且保持该输出电压，直到ADC已经完成其转换，因此微控制器58重新设置采样和保持放大器56。微控制器58还能够执行处理功能，类似于上述的计算机装置40，从而在此基于检测到的信号的数字形式来预测放电。
由证据4公开的内容可知，证据4的技术方案通过直接测量射频信号，获得指示轴承中的放电情况，间接使得轴承电流能够被检测和/或测量，其发明构思与本专利相同，都是通过将直接测量的值转换为不可直接测量的值，进而反应轴承的状态。证据4中检测和/或测量轴承电流，以防止电力传动系统的轴承损坏，其中轴承电流能够指示轴承的状态，证据4中指示电力传动系统的轴承内部放电的系统相当于权利要求1中用于确定电机轴承的轴承状态的系统；证据4中用于检测射频信号的装置包括磁场传感器，用于检测与放电相关联的磁场，相当于权利要求1中的传感器单元；证据4中用于将预测的放电与预设的阈值进行比较的装置相当于权利要求1中的分析处理单元，用于处理所述模拟单元的数据。
专利权人认为：证据4中不仅没有公开关于“模拟模型”的相关技术特征，也没有公开关于“模拟单元”的相关技术特征。
对此，合议组认为：如上所述，证据4中已具体公开了该用于指示轴承内部放电的系统包括用于处理检测到的射频信号并利用该信号预测轴承放电的装置，即该装置可以完成处理由磁场传感器所感测的射频信号的功能，而权利要求1中仅仅具体限定了使用模拟单元中的“模拟模型”来完成处理传感器单元数据的工作，对比文件4仅仅没有明确公开处理检测到的射频信号的装置包含“模拟模型”，即权利要求1与证据4之间的区别技术特征在于：权利要求1中的模拟单元具有模拟模型。
基于该区别技术特征可知，权利要求1实际解决的技术问题是：如何处理传感器的测量值以将其转换为其他测量值。
证据6公开了一种监控电机的至少一个轴承的温度的设备，与本专利及证据4同属于电机轴承测量技术领域，其具体公开了以下技术内容（参见证据6中文译文说明书第[07]-[09]段）：本发明的一个目的是提供一种方法和一种监控设备，其允许精确检测轴承温度，即使在电机内难以为了测量目的接近的点处也是如此。本发明的目的被实现如下：温度模型被预定并且基于多质量模型来模拟电机中的热条件。连续检测电机的转速和电流作为用于温度模型的输入变量，并且连续地从温度模型导出与轴承相对应的至少一个轴承功率损耗和/或轴承内圈温度。如果通过计算确定的轴承功率损耗大于可预先确定的比较值，则发出第一警告消息。此外，如果通过计算确定的轴承内圈温度相对于相关联的计算的轴承外圈温度超过可预先确定的温度差，则发出第二警告消息。
专利权人认为：证据6公开了一种用于检测轴承温度的传感器，证据6提出基于温度信号确定轴承状态，证据6没有公开权利要求1中定义的数据处理方式，由于证据4公开了监测射频信号，如何将射频信号的监测与证据6的轴承温度相结合并非显而易见的，因此，本领域技术人员不会有动机结合证据4和6，得到权利要求1的技术方案，
对此，合议组认为：虽然证据4和证据6中直接测量获得的信号类型不同，需要通过转换而获得的不可直接测量的信号类型也不相同，但证据4和证据6均需要将可直接测量获得的测量值转换为不可直接测量的信号，其所要解决的技术问题是相同的。由证据6公开的内容可知，证据6公开了使用温度模型来模拟电机中的热条件，根据电机的转速和电流从温度模型导出轴承功率损耗和/或轴承内圈温度。即证据6给出了使用模拟模型将直接测量获得的测量值转换为不可直接测量获得的其他测量值的技术启示，在该技术启示下，本领域技术人员容易想到将其用于证据4的技术方案中，使用相关的模拟模型将证据4中由磁场传感器直接测量获得的射频信号转换为不可直接测量的放电信号，从而进一步与预设的阈值进行比较，以反映轴承的状态。而对于模拟模型的具体形式，权利要求1中并没有对模拟模型的具体形式进行限定，且在已知需要互相转换的两种关于轴承的特征信号的情况下，依据本领域公知的电、磁以及温度等物理参数之间的转换公式建立具体的模拟模型以实现所需要的物理变量的转换，对于本领域技术人员而言属于公知常识，无需付出创造性劳动。
因此，在证据4的基础上结合证据6得到权利要求1的技术方案，对本领域技术人员而言是显而易见的，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2关于权利要求2
权利要求2引用权利要求1，其进一步限定的附加技术特征为：所述模拟单元(22)具有用于计算在所述轴承中产生坑的能量的模型(33)。
证据2公开了由于轴承电流造成在轴承上产生坑的轴承失效机制，与本专利及证据4和6属于相同的技术领域，并具体公开了以下技术内容（参见证据2中文译文第3页倒数第1段）：机器包含磁不对称性，其感应起端到端正弦波轴向转子轴电压，该电压导致轴承电流。如果轴电压小于击穿绝缘润滑脂所需的临界轴承阈值电压（Vth），则不存在轴承电流及其引起的机械磨损。在60Hz正弦波操作下，Vth为0.2至1伏。低轴承电流在轴电压略高于Vth时会产生，并且导致低电阻率润滑剂发生化学变化，最终会因座圈腐蚀而降低寿命。高轴电压会产生破坏性的EDM电流，其是由高电阻率润滑剂中的作为电容器的轴承油膜和对开路电压轴电压充电引起的。当座圈与滚珠的粗糙触点接近时，油膜的电场增加，导致高放电电流的击穿，该电流产生局部升高的座圈温度并导致熔坑。该坑最终导致图1的凹槽并降低机械寿命。证据2进一步将轴电压作为故障指示器进行讨论，并提出电流幅值作为PWM电压源逆变器的附加指示器，提出了赫兹接触面积理论，并且将其用于计算轴承电流密度和轴承寿命降低。
本领域技术人员均知晓，轴承电蚀是电流在循环转动的轴承滚动轮和滚动体的接触部分流动时，通过薄薄的润滑油膜发出火花，其表面出现局部的熔融和坑的现象，由此可知，证据2中的熔坑对应于权利要求2中的坑，其为同一故障形式，这种故障属于轴承的常见故障。并且，如上所述，证据2已具体公开了轴承电压、电流幅值、轴承接触面积、油膜厚度等参数与产生轴承熔坑之间的关系。在此基础上，本领域技术人员为了获得更加完善的关于坑对轴承所造成的破坏的情况，容易想到建立相应的模拟模型以根据相关参数计算产生坑的能量，且在已知需要建立对应关系的输入和输出信号的情况下，建立具体的模拟模型以实现所需要的转换，对于本领域技术人员而言属于公知常识，无需付出创造性劳动。
因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上，从属权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3关于权利要求3
权利要求3引用权利要求1，其进一步限定的附加技术特征为：所述模型(33)在集成的过程计算机(36)上运行。
证据4进一步公开了（参见证据4说明书上标第6页第2段）：作为上述人工操作的替换例，基于与上述放电相关联的信号的特性和磁场强度，示波器36的输出能够被传输到计算机装置40，用于放电的自动预测，以及用于进一步的处理、分析和存储。另外的处理和分析可包括执行放电计数、预测放电时间和大概的放电能量等。计算机装置40有利地包括诸如显示器的输出装置，用于指示放电和相关的数据。在此情况下，计算机装置40既处理检测到的信号又指示预测的放电。该计算机装置40还可有利地执行警报系统，其中例如如果放电数或放电大小超过预设的阈值，那么警报系统发出报警。
在引用的权利要求1相对于证据4和证据6不具备创造性的基础上，证据4公开了使用计算机装置进行数据的处理、分析和存储，且本领域技术人员在上述技术方案基础上容易想到在集成的过程计算机上运行模型，无需付出创造性劳动。
因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上，该从属权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4关于权利要求4
权利要求4引用权利要求1至3中任一项，其进一步限定的附加技术特征为：设有分析处理单元(24)，用于确定以下数值中的至少一个数值： 轴承电流，通过轴承润滑间隙传递的能量，通过轴承润滑间隙传递的能量密度，用于轴承使用寿命和/或剩余运转时间的数值，用于所述轴承的磨损状态的数值，用于轴承润滑脂的磨损状态的数值。
证据4进一步公开了（参见证据4说明书上标第6页第1-2段）：操作者能够预测放电电流的大小。与放电相关联的磁场正比于放电电流。因而，通过测量磁场的强度，放电电流的大小经过简单的计算就能够容易地被预测。作为上述人工操作的替换例，基于与上述放电相关联的信号的特性和磁场强度，示波器36的输出能够被传输到计算机装置40，用于放电的自动预测，以及用于进一步的处理、分析和存储。另外的处理和分析可包括执行放电计数、预测放电时间和大概的放电能量等。计算机装置40有利地包括诸如显示器的输出装置，用于指示放电和相关的数据。
由此可见，证据4公开了分析处理单元用于确定轴承电流。
证据4进一步公开了（参见证据4说明书上标第1页第2-3段）：轴承电流脉冲也就是在轴承的座圈和滚珠之间的润滑油膜层中发生的放电将导致座圈的腐蚀。因而，轴承仅使用短暂的时间之后可能就需要更换。重要的是能够检测和/或测量轴承电流，以防止电力传动系统的轴承损坏，以及进行测量从而避免轴承电流。
由此可见，证据4已经公开了润滑油膜层中的放电会对轴承有影响，导致轴承损坏，影响轴承的使用寿命。且轴承电蚀是电流在循环转动的轴承滚动轮和滚动体的接触部分流动时，通过薄薄的润滑油膜发出火花，其表面出现局部的熔融和坑的现象，这种故障是轴承的常见故障，属于本领域的公知常识。基于证据4公开的内容以及轴承电蚀故障的产生机理，为了防止电力传动系统的轴承损坏，选择与轴承润滑相关的参数（例如，通过轴承润滑间隙传递的能量、通过轴承润滑间隙传递的能量密度、用于轴承润滑剂的磨损状态的数值）以及与轴承现有的状态及寿命相关的参数（例如用于轴承使用寿命和/或剩余运转时间的数值、用于轴承的磨损状态的数值）作为分析处理单元要获得的结果以判断轴承状态是本领域技术人员容易想到的，无需付出创造性劳动。
因此，在其引用的在先权利要求不具备创造性基础上，该从属权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5关于权利要求5、6
权利要求5引用权利要求1至3中任一项，权利要求6引用权利要求4，其进一步限定的附加技术特征为：所述系统具有变流器(1)，其中，所述变流器(1)与以下单元中的至少一个单元利用数据技术相连接：所述模拟单元(22)；所述传感器单元(20)；所述分析处理单元(24)；或者所述模拟单元、所述传感器单元以及所述分析处理单元的组合。
对此，合议组认为：变流器是使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备，是电路中常用的一种转换器，其与电子系统中的设备进行连接也是本领域中的常规选择。本领域技术人员可以根据实际需要，选择在电路连接中变流器与其他设备的具体的数据连接方式，无需付出创造性劳动。
因此，在其引用的在先权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求5和6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.6关于权利要求7
权利要求7要求保护一种用于确定电机的轴承的轴承状态的方法，证据4公开了一种用于指示电力传动系统的轴承内部放电的方法，与本专利同属于电机轴承测量技术领域，其具体公开的内容参见2.1节对权利要求1的评述部分。
由证据4公开的内容可知，证据4的技术方案通过直接测量射频信号，获得指示轴承中的放电，间接使得轴承电流能够被检测和/或测量，其发明构思与本专利相同，都是通过将直接测量的值转换为不可直接测量的值，进而反应轴承的状态。证据4中检测和/或测量轴承电流，以防止电力传动系统的轴承损坏，其中轴承电流能够指示轴承的状态，证据4中指示电力传动系统的轴承内部放电的方法相当于权利要求7中用于确定电机轴承的轴承状态的方法；证据4中用于磁场传感器检测与放电相关联的磁场，相当于权利要求7中借助于传感器单元确定测量值；证据4中将预测的放电发送给另一装置用于将预测的放电与预设的阈值进行比较相当于权利要求7中将所述结果值传输给另一个单元。
专利权人认为：证据4中不仅没有公开关于“模拟模型”的相关技术特征，也没有公开关于“模拟单元”的相关技术特征。
对此，合议组认为：如上所述，证据4中已具体公开了该用于指示轴承内部放电的系统包括用于处理检测到的射频信号并利用该信号预测轴承放电的装置，即该装置可以完成处理由磁场传感器所感测的射频信号的功能，而权利要求7中具体限定使用模拟单元中的“模拟模型”来完成处理传感器单元数据的工作，对比文件4仅仅没有明确公开处理检测到的射频信号的装置包含“模拟模型”，即区别技术特征在于：权利要求7中的模拟单元具有模拟模型。
基于该区别技术特征可知，权利要求7实际解决的技术问题是：如何处理传感器的测量值以将其转换为其他测量值。
而如2.1节所述，证据6公开了一种监控电机的至少一个轴承的温度的设备，与本专利及证据4同属于电机轴承测量技术领域，证据6公开了使用温度模型来模拟电机中的热条件，根据电机的转速和电流从温度模型导出轴承功率损耗和/或轴承内圈温度。即证据6给出了使用模拟模型将直接测量获得的测量值转换为不可直接测量获得的其他测量值的技术启示，在该技术启示下，本领域技术人员容易想到将其用于证据4的技术方案中，使用模拟模型将证据4中由磁场传感器直接测量获得的射频信号转换为不可直接测量的放电信号，从而进一步与预设的阈值进行比较，以反映轴承的状态。而对于模拟模型的具体形式，权利要求7中并没有对模拟模型的具体形式进行限定，且在已知需要互相转换的两种关于轴承的特征信号的情况下，依据本领域公知的电、磁以及温度等物理参数之间的转换公式建立具体的模拟模型以实现所需要的物理变量的转换，对于本领域技术人员而言属于公知常识，无需付出创造性劳动。
因此，在证据4的基础上结合证据6得到权利要求7的技术方案，对本领域技术人员而言是显而易见的，权利要求7不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.7关于权利要求8
权利要求8引用权利要求7，其进一步限定的附加技术特征为：所述结果值是轴承电流值或取决于轴承电流的值。
证据4进一步公开了（参见证据4说明书上标第1页第2-3段、说明书上标第2页第3段）：轴承电流脉冲也就是在轴承的座圈和滚珠之间的润滑油膜层中发生的放电将导致座圈的腐蚀。因而，轴承仅使用短暂的时间之后可能就需要更换。重要的是能够检测和/或测量轴承电流，以防止电力传动系统的轴承损坏，以及进行测量从而避免轴承电流。处理检测到的射频信号以预测放电。
由此可见，证据4公开了分析处理单元用于确定轴承电流值。
证据4还公开了（参见证据4说明书上标第6页倒数第1段至说明书上标第7页第2段）：图3是根据本发明的另一实施例的装置50的结构图，该装置50用于指示在电力传动系统的轴承内的座圈和滚动元件之间的非导电介质中的放电。该装置50包括串联连接的磁场传感器32、匹配网络52、高通滤波器34、对数检测器54、采样和保持放大器56以及具有集成模数转换器（ADC）的微控制器58。操作时，由磁场传感器32捕获的射频信号经过匹配网络52，该匹配网络用于将磁场传感器32的天线的阻抗转换成期望的阻抗。并且经过上述的高通滤波器34。于是对数检测器54将射频信号输入转换成相应的分贝比例的输出电压。该对数检测器54有利地具有短暂的大约10-15ns的响应时间，这适于检测“迅速的”放电。然而，为了给微控制器58中的ADC提供足够的时间，从而将模拟信号转换为数字形式，使用采样和保持放大器56。该采样和保持放大器56存储对数检测器54的输出电压，并且保持该输出电压，直到ADC已经完成其转换，因此微控制器58重新设置采样和保持放大器56。微控制器58还能够执行处理功能，类似于上述的计算机装置40，从而在此基于检测到的信号的数字形式来预测放电。
由此可见，证据4公开了将射频信号转换为输出电压，该电压与轴承电流相关。即证据4公开了结果值为取决于轴承电流的值。
综上，权利要求8的附加技术特征已经被证据4公开了，在其引用的权利要求7不具备创造性的基础上，该从属权利要求8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.8关于权利要求9
权利要求9引用权利要求8，其进一步限定的附加技术特征为：所述另一个单元具有屏幕显示器，其中，在所述屏幕显示器上显示出所述结果值。
证据4进一步公开了（参见说明书上标第7页第3段）：有利的是该微控制器58还连接到诸如显示器的输出装置60，以允许指示检测到的放电和其他数据。
由此可知，权利要求9的附加技术特征已经被证据4公开了，在其引用的权利要求8不具备创造性的基础上，该从属权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.9关于权利要求10
权利要求10引用权利要求7-9中任一项，其进一步限定的附加技术特征为：所述另一个单元(24)是分析处理单元(24)，其中，借助于所述分析处理单元(24)这样来处理所述结果值，从而确定轴承状态值。
证据4公开了（参见证据4说明书上标第3页倒数第3段至说明书上标第4页第6段）：提供了一种装置，用于指示在电力传动系统的轴承内的座圈和滚动元件之间的非导电介质中的放电，该装置包括：用于遥测电力传动系统发射的射频信号的装置，该信号包括与非导电介质中的放电相关联的射频信号；用于处理检测到的射频信号以预测该放电的装置；以及用于指示预测放电的装置。用于检测射频信号的装置包括磁场传感器，用于检测与放电相关联的磁场。该装置可包括用于将预测的放电与预设的阈值进行比较的装置，其中如果预测的放电超过预设的阈值，那么用于指示预测的放电的装置被启动。
证据4中用于将预测的放电与预设的阈值进行比较的装置相当于权利要求10中的分析处理单元，用于处理所述模拟单元的结果值，从而确定轴承状态值。
由此可见，权利要求10的附加技术特征已经被证据4公开了，在其引用的在先权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.10关于权利要求11、12
权利要求11引用权利要求7-9中任一项，权利要求12引用权利要求10，其进一步限定的附加技术特征为：在所述模拟单元(22)和/或分析处理单元(24)中实时地对所述测量值(21)进行处理，其中，能实时地为人员(29)显示所述结果值和/或轴承状态值。
如前所述，证据4的技术方案通过直接测量射频信号，获得指示轴承中的放电，间接使得轴承电流能够被检测和/或测量。而为了实现技术目的而实时地监控轴承的状态，本领域技术人员容易想到利用模拟单元和/或分析处理单元来实时处理和显示传感器测量所得的有关轴承状态的信号，其属于本领域公知常识，无需付出创造性劳动。
因此，在其引用的在先权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求11、12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.11关于权利要求13、14
权利要求13引用权利要求7-9中任一项，权利要求14引用权利要求12，其进一步限定的附加技术特征为：将所述结果值或者取决于所述结果值的值与变流器(1)的状态值(31)一起存储。
证据4公开了（参见证据4说明书上标第6页第2段及说明书上标第7页第3段）：作为上述人工操作的替换例，基于与上述放电相关联的信号的特性和磁场强度，示波器36的输出能够被传输到计算机装置40，用于放电的自动预测，以及用于进一步的处理、分析和存储。微控制器58还连接到存储器64，用于存储与监测到的信号相关的数据。由此可见，证据4给出了对结果值以及与其相关的数据进行存储的技术启示。
而变流器是电路中常用的一种转换器，变流器的状态与变流器转换的数据直接相关，因此本领域技术人员容易想到在具有变流器的电路中，将结果值或者取决于所述结果值的值与变流器(1)的状态值(31)一起存储，其为本领域技术人员的常用技术手段，无需付出创造性劳动。
因此，在其引用的在先权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求13、14也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.12关于权利要求15、16
权利要求15引用权利要求7-9中任一项，权利要求16引用权利要求14，其进一步限定的附加技术特征为：在确定所述轴承状态之后，进行对所述轴承和/或所述电机的机械改变，由此进一步确定所述轴承状态。
证据4公开了一种用于指示电力传动系统的轴承内部放电的方法和装置，根据其背景技术部分的记载，重要的是能够检测和/或测量轴承电流，以防止电力传动系统的轴承损坏，以及进行测量从而避免轴承电流。即证据4的目的在于根据轴承电流确定轴承状态，再根据轴承状态对轴承和/或电机进行机械改变，以保持轴承和/或电机的正常运转。在证据4的基础上，本领域技术人员容易想到为了判断机械改变之后轴承状态是否处于正常范围内而进一步确定轴承状态，无需付出创造性劳动。
因此，在其引用的在先权利要求不具备创造性的基础上，该从属权利要求15、16也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.13关于权利要求17、18
权利要求17引用权利要求7-9中任一项，权利要求18引用权利要求16，其进一步限定的附加技术特征为：为了实施所述方法，应用一种根据权利要求1至6中任一项所述的、用于确定电机(10，11，12，13)的轴承的轴承状态的系统。
基于与评述权利要求1-6、7-9和16相同的理由，权利要求17和18也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，本专利权利要求1-18不具备创造性，应予以全部无效。因而，本决定中不再对请求人提出的其他无效理由和证据组合方式进行评述。
基于以上事实和理由，本案合议组依法做出如下审查决定。
三、决定
宣告201180011187.X号发明专利权全部无效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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