[發(fā)明專利]一種機(jī)械音頻故障檢測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011207952.2
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN112365901A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉軍;侯青;張健行;劉洋;孫思琪
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G10L25/51
• 分類號(hào): G10L25/51;G10L25/03;G06K9/62
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 尉保芳

1.一種機(jī)械音頻故障檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

從預(yù)設(shè)電子機(jī)械機(jī)器中獲得多個(gè)原始機(jī)械音頻數(shù)據(jù)，并分別對多個(gè)所述原始機(jī)械音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理，得到多個(gè)機(jī)械音頻降維數(shù)據(jù)；

分別對多個(gè)所述機(jī)械音頻降維數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)樣本切割，得到多個(gè)機(jī)械音頻切割數(shù)據(jù)；

分別對多個(gè)所述機(jī)械音頻切割數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到多個(gè)機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征點(diǎn)，并集合多個(gè)所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征點(diǎn)得到機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征集；

構(gòu)建訓(xùn)練模型，并根據(jù)所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征集對所述訓(xùn)練模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到音頻檢測模型；

根據(jù)所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征集對所述音頻檢測模型進(jìn)行優(yōu)化處理，得到音頻檢測優(yōu)化模型；

根據(jù)所述音頻檢測優(yōu)化模型對待檢測機(jī)械音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測處理，得到機(jī)械音頻數(shù)據(jù)的檢測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械音頻故障檢測方法，其特征在于，所述分別對多個(gè)所述原始機(jī)械音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理，得到多個(gè)機(jī)械音頻降維數(shù)據(jù)的過程包括：

分別對多個(gè)所述原始機(jī)械音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，得到多個(gè)清洗后的原始機(jī)械音頻數(shù)據(jù)；

利用局部線性嵌入算法分別對多個(gè)清洗后的原始機(jī)械音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)降維，得到多個(gè)機(jī)械音頻降維數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械音頻故障檢測方法，其特征在于，所述分別對多個(gè)所述機(jī)械音頻降維數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)樣本切割，得到多個(gè)機(jī)械音頻切割數(shù)據(jù)的過程包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)窗口比例建立窗口，并以所述窗口長度的一半作為滑動(dòng)步長，將所述窗口分別從各個(gè)所述機(jī)械音頻降維數(shù)據(jù)的起點(diǎn)至結(jié)束點(diǎn)方向滑動(dòng)，每次滑動(dòng)完成時(shí)進(jìn)行樣本切割，從而得到多個(gè)機(jī)械音頻切割數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械音頻故障檢測方法，其特征在于，所述分別對多個(gè)所述機(jī)械音頻切割數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到多個(gè)機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征點(diǎn)的過程包括：

分別對各個(gè)所述機(jī)械音頻切割數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記，得到多個(gè)標(biāo)記后的機(jī)械音頻切割數(shù)據(jù)；

利用預(yù)設(shè)頻譜圖分別對多個(gè)標(biāo)記后的機(jī)械音頻切割數(shù)據(jù)進(jìn)行特征點(diǎn)的識(shí)別，得到多個(gè)機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械音頻故障檢測方法，其特征在于，特征點(diǎn)識(shí)別后還包括如下步驟：

將未識(shí)別的不含機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征點(diǎn)的機(jī)械音頻切割數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械音頻故障檢測方法，其特征在于，所述構(gòu)建訓(xùn)練模型，并根據(jù)所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征集對所述訓(xùn)練模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到音頻檢測模型的過程包括：

S1：根據(jù)預(yù)設(shè)比例對所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征集進(jìn)行劃分，得到機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征訓(xùn)練集、機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征測試集和機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征驗(yàn)證集；

S2：基于隨機(jī)森林算法構(gòu)建模型，得到隨機(jī)森林結(jié)構(gòu)；

S3：將所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征訓(xùn)練集和所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征測試集一并輸入至所述隨機(jī)森林結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測處理，得到訓(xùn)練模型；

S4：根據(jù)所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征訓(xùn)練集和所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征測試集對所述訓(xùn)練模型進(jìn)行模型篩選處理，得到音頻檢測模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)械音頻故障檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征集對所述音頻檢測模型進(jìn)行優(yōu)化處理，得到音頻檢測優(yōu)化模型的過程包括：

S5:利用自動(dòng)尋參算法將所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征訓(xùn)練集和所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征測試集一并輸入至所述音頻檢測模型中進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化處理，得到優(yōu)化參數(shù)；

S6：根據(jù)所述優(yōu)化參數(shù)對所述音頻檢測模型中的參數(shù)進(jìn)行替換，得到待驗(yàn)證音頻檢測模型；

S7：根據(jù)所述機(jī)械音頻數(shù)據(jù)特征驗(yàn)證集對所述待驗(yàn)證音頻檢測模型進(jìn)行驗(yàn)證，若驗(yàn)證通過，則將所述待驗(yàn)證音頻檢測模型作為音頻檢測優(yōu)化模型；若驗(yàn)證不通過，則返回步驟S1。