[發明專利]基于CN和PCA的電機故障診斷方法、電子設備及介質

在審

• 申請號: 202110020431.4
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112836346A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 趙運基;許孝卓;吳中華;張新良;王莉;蘇波;劉曉光
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F16/215;G01R31/34;G06F17/16;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 廣州智斧知識產權代理事務所(普通合伙) 44649
• 代理人: 孔德超

1.一種基于CN和PCA的電機故障診斷方法，其特征在于，包括：

接收傳感器采集的電機的原始數據；

對所述原始數據進行歸一化處理，并轉換為15位的二進制數據；

利用CN算法對所述二進制數據進行空間映射，得到10維的空間映射矩陣；

利用PCA算法對所述空間映射矩陣進行降維處理，獲取3維的特征矩陣；

將所述特征矩陣輸入預先訓練的網絡模型，輸出診斷結果。

2.根據權利要求1所述的基于CN和PCA的電機故障診斷方法，其特征在于，接收傳感器采集的電機的原始數據，包括：

接收一個或多個傳感器采集的電機的單通道或多通道原始數據；

所述傳感器為振動傳感器、電壓互感器、電流互感器、加速度傳感器中的任一種或多種。

3.根據權利要求2所述的基于CN和PCA的電機故障診斷方法，其特征在于，所述原始數據為單通道原始數據；

所述對所述原始數據進行歸一化處理，并轉換為15位的二進制數據，包括：

將所述單通道原始數據規范化至0-32，即每個單通道原始數據均采用5位二進制數據進行表示；

選擇相鄰的3個5位二進制數據依次連接，組成15位的二進制數據：

S_i＝{M_i-1,M_i,M_i+1}

其中，S_i為組成的第i個15位的二進制數據，M_i為單通道的第i個原始數據規范化后的5位二進制數據；0≤i≤L，L為單通道原始數據的長度；當i＝0時，使用線性差值方式獲取M_i-1，當i＝L時，使用線性差值方式獲取M_i+1。

4.根據權利要求2所述的基于CN和PCA的電機故障診斷方法，其特征在于，所述原始數據為雙通道原始數據；

所述對所述原始數據進行歸一化處理，并轉換為15位的二進制數據，包括：

將所述雙通道原始數據分別規范化至0-127以及0-255，即其中一通道的原始數據采用7位二進制數據進行表示，另一通道的原始數據采用8位二進制數據進行表示；

選擇其中一通道規范后的7位二進制數據與另一通道對應的規范后的8位二進制數據連接，組成15位的二進制數據：

S_i＝{M_i,N_i}

其中，S_i為組成的第i個15位的二進制數據，M_i為其中一通道的第i個原始數據經規范化后的7位二進制數據；N_i為另一通道的第i個原始數據經規范化后的8位二進制數據；0≤i≤L，L為每個通道原始數據的長度。

5.根據權利要求2所述的基于CN和PCA的電機故障診斷方法，其特征在于，所述原始數據為三通道原始數據；

所述對所述原始數據進行歸一化處理，并轉換為15位的二進制數據，包括：

將所述三通道原始數據均規范化至0-32，即三通道原始數據中每個通道的原始數據均采用5位二進制數據進行表示；

選擇三個通道相對應的原始數據進行連接，組成15位的二進制數據：

S_i＝{M_i,N_i,O_i}

其中，S_i為組成的第i個15位的二進制數據，M_i、N_i、O_i分別為三個通道的第i個原始數據經規范化后的5位二進制數據；0≤i≤L，L為每個通道原始數據的長度。

6.根據權利要求1-5任一項所述的基于CN和PCA的電機故障診斷方法，其特征在于，利用CN算法對所述二進制數據進行空間映射，得到10維的空間映射矩陣，包括：

使用轉換矩陣32768×10對所述15位的二進制數據組成的數據集進行高維空間映射，得到映射后的10為空間映射矩陣L×10，其中，L為原始數據的長度，也即是15位的二進制數據組成的數據集的個數。