[發(fā)明專利]基于多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)融合的設(shè)備故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010326103.2
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111504676B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王金江;符培倫;張來斌;張興
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01R31/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 周達(dá);劉飛

本說明書實(shí)施例公開了一種基于多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)融合的設(shè)備故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)，所述方法包括獲取目標(biāo)設(shè)備的多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；基于多個(gè)不同的時(shí)間窗口長度對所述多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分割處理，將基于不同的時(shí)間窗口長度分割處理后的多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分別存入不同的數(shù)據(jù)集，獲得各時(shí)間窗口長度所對應(yīng)的多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)集；分別對每個(gè)所述多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)集中分割處理后的多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，獲得相應(yīng)時(shí)間窗口長度對應(yīng)的多源特征數(shù)據(jù)；對各時(shí)間窗口長度對應(yīng)的多源特征數(shù)據(jù)進(jìn)行第一融合處理，獲得多時(shí)間窗口融合數(shù)據(jù)；利用所述多時(shí)間窗口融合數(shù)據(jù)對所述目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行故障診斷，獲得目標(biāo)設(shè)備的故障診斷結(jié)果。從而可以大幅提高目標(biāo)設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書涉及設(shè)備故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種基于多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)融合的設(shè)備故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備在工業(yè)中被廣泛部署于各種場景，是驅(qū)動(dòng)各種重要生產(chǎn)活動(dòng)的主要裝置。作為生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要組成部分，電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行是連續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。一旦電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備發(fā)生故障，將會影響生產(chǎn)設(shè)備的整體性能，影響生產(chǎn)效率，造成經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐蔀?zāi)難性的事故。因此，通過監(jiān)測信息對電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行早期故障診斷以及溯源，同時(shí)合理安排維修，對于保障生產(chǎn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有十分重要的意義。故障診斷是設(shè)備健康管理的主要研究主題之一，旨在通過及時(shí)識別設(shè)備故障以制定合適的維護(hù)決策，以確保電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的完整性和安全性，最大程度地減少意外停機(jī)時(shí)間并節(jié)省維護(hù)成本。

在電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備上測量的信號為故障診斷提供了信息基礎(chǔ)。可以基于多種狀態(tài)信號來改善電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性。但基于不同信號的診斷技術(shù)在所擅長的故障識別場景方面存在較大差異，且隨著對電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行整體全面診斷的需求不斷增加，使用單個(gè)傳感器可能不再足夠準(zhǔn)確的進(jìn)行設(shè)備的故障診斷。基于此，衍生了一系列基于數(shù)據(jù)融合的診斷技術(shù)，以充分利用多個(gè)傳感器獲取的數(shù)據(jù)。

在對融合數(shù)據(jù)處理時(shí)，通常需要以固定長度的時(shí)間窗口對數(shù)據(jù)分割以進(jìn)行后續(xù)的分析及識別，但實(shí)際應(yīng)用中最佳時(shí)間窗口長度通常較難確定。同時(shí)，即使可以確定最佳時(shí)間窗口長度，對于不同的設(shè)備、不同的故障模式、不同的參數(shù)類型，基于單一的時(shí)間窗口長度也很難的提取出準(zhǔn)確表征不同設(shè)備的不同故障模式的特征數(shù)據(jù)，從而影響了設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性以及診斷方法的普適性。因此，目前亟需一種可以更加準(zhǔn)確的設(shè)備故障診斷方法，以更加準(zhǔn)確的確定設(shè)備的故障原因。

發(fā)明內(nèi)容

本說明書實(shí)施例的目的在于提供一種基于多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)融合的設(shè)備故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)，可以大幅提高電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性。

本說明書提供一種基于多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)融合的設(shè)備故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)是包括如下方式實(shí)現(xiàn)的：

一種基于多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)融合的設(shè)備故障診斷方法，包括：

獲取目標(biāo)設(shè)備在當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)設(shè)時(shí)間長度內(nèi)的多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，所述多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括對所述目標(biāo)設(shè)備采集的多種監(jiān)控參數(shù)類型的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；

基于多個(gè)不同的時(shí)間窗口長度對所述多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分割處理，將基于不同的時(shí)間窗口長度分割處理后的多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分別存入不同的數(shù)據(jù)集，獲得各時(shí)間窗口長度所對應(yīng)的多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)集；

分別對每個(gè)所述多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)集中分割處理后的多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，獲得相應(yīng)時(shí)間窗口長度對應(yīng)的多源特征數(shù)據(jù)；

對各時(shí)間窗口長度對應(yīng)的多源特征數(shù)據(jù)進(jìn)行第一融合處理，獲得多時(shí)間窗口融合數(shù)據(jù)；

利用所述多時(shí)間窗口融合數(shù)據(jù)對所述目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行故障診斷，獲得所述目標(biāo)設(shè)備的故障診斷結(jié)果。

本說明書提供的所述方法的另一些實(shí)施例中，所述分別對每個(gè)所述多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)集中分割處理后的多源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，獲得相應(yīng)時(shí)間窗口長度對應(yīng)的多源特征數(shù)據(jù)，包括：