[發(fā)明專利]一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷方法與系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810713197.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN109062177A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王晨升;易陽(yáng);賈智涵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫易通精密機(jī)械股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷方法，其特征在于，包括：

S101、故障診斷專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)獲取機(jī)械設(shè)備故障屬性；

S102、執(zhí)行故障屬性擴(kuò)充，輸出完整特征數(shù)據(jù)集；

S103、將所述完整特征數(shù)據(jù)集與采集到的機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；

S104、采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器對(duì)步驟S103處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類訓(xùn)練，獲得故障診斷結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷方法，其特征在于，所述步驟S102包括：通過基于Adam算法的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即屬性擴(kuò)充神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)故障屬性擴(kuò)充。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷方法，其特征在于，步驟S102具體包括：將故障診斷專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)獲取的機(jī)械設(shè)備故障屬性即異常的特征節(jié)點(diǎn)，按照完整數(shù)據(jù)特征節(jié)點(diǎn)的存放格式保存，在無數(shù)據(jù)位置進(jìn)行補(bǔ)零操作，通過屬性擴(kuò)充神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將補(bǔ)零部分?jǐn)U充為完整數(shù)據(jù)集。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷方法，其特征在于，所述步驟S103中機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)通過若干傳感器進(jìn)行采集，并在采集后通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷方法，其特征在于，所述步驟S104中深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器通過如下方式選擇：同時(shí)使用基于Adam算法的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器和基于Quasi-Newton算法的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器對(duì)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)訓(xùn)練集進(jìn)行分類訓(xùn)練，將得到的結(jié)果進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，選擇分類準(zhǔn)確率高的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器。

6.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，包括若干上位機(jī)和服務(wù)器；所述上位機(jī)用于將收到的機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)輸出給服務(wù)器；所述服務(wù)器用于執(zhí)行步驟S101至步驟S104：S101、故障診斷專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)獲取機(jī)械設(shè)備故障屬性；S102、執(zhí)行故障屬性擴(kuò)充，輸出完整特征數(shù)據(jù)集；S103、將所述完整特征數(shù)據(jù)集與采集到的機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；S104、采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器對(duì)步驟S103處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類訓(xùn)練，獲得故障診斷結(jié)果；所述服務(wù)器還用于存儲(chǔ)故障診斷結(jié)果，并將所述故障診斷結(jié)果發(fā)送給上位機(jī)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S102包括：通過基于Adam算法的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即屬性擴(kuò)充神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)故障屬性擴(kuò)充。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，步驟S102具體包括：將故障診斷專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)獲取的機(jī)械設(shè)備故障屬性即異常的特征節(jié)點(diǎn)，按照完整數(shù)據(jù)特征節(jié)點(diǎn)的存放格式保存，在無數(shù)據(jù)位置進(jìn)行補(bǔ)零操作，通過屬性擴(kuò)充神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將補(bǔ)零部分?jǐn)U充為完整數(shù)據(jù)集。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S103中機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)通過若干傳感器進(jìn)行采集，并在采集后通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備輸出給上位機(jī)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6至9之一所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S104中深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器通過如下方式選擇：同時(shí)使用基于Adam算法的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器和基于Quasi-Newton算法的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器對(duì)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)信號(hào)訓(xùn)練集進(jìn)行分類訓(xùn)練，將得到的結(jié)果進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，選擇分類準(zhǔn)確率高的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器。