[發(fā)明專利]一種將卷積自編碼器和邏輯回歸相結合的故障診斷系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010783358.1 | 申請日： | 2020-08-06 |
| 公開（公告）號： | CN112001273A | 公開（公告）日： | 2020-11-27 |
| 發(fā)明（設計）人： | 董煒;翟守超;孫新亞;吉吟東 | 申請（專利權）人： | 清華大學 |
| 主分類號： | G06K9/00 | 分類號： | G06K9/00;G06K9/46;G06N3/04;G06N3/08;B61L23/04 |
| 代理公司： | 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 11419 | 代理人： | 王玉松 |
| 地址： | 100084 北京市海淀*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 卷積 編碼器 邏輯 回歸 相結合 故障診斷 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種將卷積自編碼器和邏輯回歸相結合的故障診斷方法，其特征在于，所述故障診斷方法包括如下步驟：
將一維時域數(shù)據(jù)轉換成二維圖像數(shù)據(jù)；
利用自動編碼器自動從所述二維圖像數(shù)據(jù)中提取二維圖像特征數(shù)據(jù)；
將所述二維圖像特征數(shù)據(jù)輸入邏輯回歸LR進行道岔故障診斷。
2.如權利要求1所述的故障診斷方法，其特征在于，所述故障診斷方法還包括一維時域數(shù)據(jù)的預處理步驟：
對所述一維時域數(shù)據(jù)進行長度處理，其中長度L不足n個采樣點的數(shù)據(jù)對其進行末尾補零操作，而超過n個采樣點的數(shù)據(jù)對其進行截取，得到每條長度L都為n個采樣點的一維時域數(shù)據(jù)，所述長度為采樣點個數(shù)，其中50≤n≤300；
將每條長度都為n個采樣點的一維時域數(shù)據(jù)的長度信息作為特征提取出來，以備與自動提取的特征相結合；
對每條長度都為n個采樣點的一維時域數(shù)據(jù)進行歸一化處理，使峰值范圍處于[0,1]之間。
3.如權利要求2所述的故障診斷方法，其特征在于，所述一維時域數(shù)據(jù)為道岔電流信號數(shù)據(jù)，所述二維圖像數(shù)據(jù)為二維灰度圖像數(shù)據(jù)，所述自動編碼器為深度卷積自動編碼器DCAE。
4.如權利要求3所述的故障診斷方法，其特征在于，
將所述道岔電流信號數(shù)據(jù)轉換成所述二維灰度圖像數(shù)據(jù)的按照式A進行：
其中，P(a,b)表示圖像的像素強度，a＝1...K，b＝1...K；L(i)表示分段信號的值,i＝1...K2；K表示獲取的圖像的長和寬。
5.如權利要求1所述的故障診斷方法，其特征在于，所述深度卷積自動編碼器DCAE包括編碼器和解碼器，所述編碼器由5個卷積層和5個池化層構成，所述解碼器由5個反卷積層和5個上采樣層構成，優(yōu)選的是，所述DCAE中加入殘差網(wǎng)絡。
6.一種將卷積自編碼器和邏輯回歸相結合的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述故障診斷系統(tǒng)包括如下組件：
轉換組件，所述轉換組件被配置為將一維時域數(shù)據(jù)轉換成二維圖像數(shù)據(jù)；
特征提取組件，所述特征提取組件被配置為利用自動編碼器自動從所述二維圖像數(shù)據(jù)中提取二維圖像特征數(shù)據(jù)；
故障診斷組件，所述故障診斷組件被配置為將所述二維圖像特征數(shù)據(jù)輸入邏輯回歸LR進行道岔故障診斷。
7.如權利要求6所述的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述故障診斷系統(tǒng)還包括一維時域數(shù)據(jù)的預處理組件，所述預處理組件被配置為：
對所述一維時域數(shù)據(jù)進行長度處理，其中長度L不足n個采樣點的數(shù)據(jù)對其進行末尾補零操作，而超過n個采樣點的數(shù)據(jù)對其進行截取，得到每條長度L都為n個采樣點的一維時域數(shù)據(jù)，所述長度為采樣點個數(shù)，其中50≤n≤300；
將每條長度都為n個采樣點的一維時域數(shù)據(jù)的長度信息作為特征提取出來，以備與自動提取的特征相結合；
對每條長度都為n個采樣點的一維時域數(shù)據(jù)進行歸一化處理，使峰值范圍處于[0,1]之間。
8.如權利要求7所述的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述一維時域數(shù)據(jù)為道岔電流信號數(shù)據(jù)，所述二維圖像數(shù)據(jù)為二維灰度圖像數(shù)據(jù)，所述自動編碼器為深度卷積自動編碼器DCAE。
9.如權利要求8所述的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，
所述轉換組件，按照式A進行配置：
其中，P(a,b)表示圖像的像素強度，a＝1...K，b＝1...K；L(i)表示分段信號的值,i＝1...K2；K表示獲取的圖像的長和寬。
10.如權利要求6所述的故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述深度卷積自動編碼器DCAE包括編碼器和解碼器，所述編碼器由5個卷積層和5個池化層構成，所述解碼器由5個反卷積層和5個上采樣層構成，優(yōu)選的是，所述DCAE中加入殘差網(wǎng)絡。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于清華大學，未經(jīng)清華大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權和技術合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202010783358.1/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
