[發明專利]電機振動信號的特征提取方法及系統

在審

• 申請號: 202110315560.6
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113075546A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 李明偉;許佩;毛愛龍;張偉峰;郭華誠;李秀芳;姜克森;董云成;許強;栗勇偉;周亞麗;董影影;羅華麗;許世民;游勇;張東峰;楊根成
• 申請（專利權）人: 河南中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01M7/02
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 常小溪

本發明公開了一種電機振動信號的特征提取方法及系統，所述方法包括：至少接收電機振動原始信號；對電機振動原始信號進行預處理操作，獲得預處理信號，其中，所述預處理操作用于去除電機振動原始信號中的異常信號；基于預處理信號和預先構建的特征提取模型，得到電機振動原始信號對應的振動特征信號。本發明的電機振動信號的特征提取方法，基于預處理信號和預先構建的特征提取模型，得到對應的振動特征信號，利用特征提取模型可以對電機振動原始信號進行分析，自動直接獲得振動特征信號，解決了現有技術中難以準確地提取振動特征的弊端，提高了提取振動特征的效率和準確性，有利于對振動原始信號進行全面分析，進而監測電機狀態，并診斷電機故障。

技術領域

本發明涉及電機診斷技術領域，尤其涉及一種電機振動信號的特征提取方法及系統。

背景技術

電機狀態監測和故障診斷技術是一種了解和掌握電機在使用過程中的狀態，確定其整體或局部正常或異常，發現故障及其原因的技術。現有技術方案一般是基于電氣特征分析技術的狀態監測診斷裝置，通過測量電機負載運行時的電流、電壓信號，分析頻譜、諧波、電氣參數等特征，進一步探測到源于軸承故障、不對中故障、負載故障、機械松動、絕緣和一系列電氣和機械故障的狀態變化，進而判斷整個傳動系統的故障所在。

但是，傳統技術方案是以設備當下狀態為研究重點，無法對設備的未來發展趨勢進行預測，更無法對設備健康狀態進行系統地管理。如何實現振動信號的特征提取，以便于對振動信號進行全面分析，是基于電機數據監測電機狀態以及診斷電機故障所要解決的一個重要問題。

因此，亟需一種電機振動信號的特征提取方法及系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種電機振動信號的特征提取方法及系統，以解決上述現有技術中的問題，能夠提取振動原始信號中的振動特征，有利于對振動原始信號進行全面分析。

本發明提供了一種電機振動信號的特征提取方法，其中，包括：

至少接收電機振動原始信號；

對所述電機振動原始信號進行預處理操作，獲得預處理信號，其中，所述預處理操作用于去除所述電機振動原始信號中的異常信號；

基于所述預處理信號和預先構建的特征提取模型，得到所述電機振動原始信號對應的振動特征信號。

如上所述的電機振動信號的特征提取方法，其中，優選的是，所述至少接收電機振動原始信號，具體包括：

接收振動原始信號和采樣信號。

如上所述的電機振動信號的特征提取方法，其中，優選的是，所述振動原始信號包括振動加速度數據，所述采樣信號包括采樣頻率、采樣時長和采樣溫度。

如上所述的電機振動信號的特征提取方法，其中，優選的是，所述對所述電機振動原始信號進行預處理操作，獲得預處理信號，具體包括：

剔除所述振動原始信號中的空值和異常值，以得到有效振動原始信號；

將所述有效振動原始信號進行數據對齊，以得到所述預處理信號。

如上所述的電機振動信號的特征提取方法，其中，優選的是，所述基于所述預處理信號和預先構建的特征提取模型，得到所述電機振動原始信號對應的振動特征信號，具體包括：

將所述預處理信號和所述采樣信號輸入預先構建的特征提取模型，得到所述電機振動原始信號對應的振動特征信號。

如上所述的電機振動信號的特征提取方法，其中，優選的是，所述特征提取模型的構建方式包括：利用大量無監督的電機振動原始信號、采樣信號和對應的振動特征信號進行訓練。

如上所述的電機振動信號的特征提取方法，其中，優選的是，所述振動特征信號包括：時間戳、溫度、振動時域特征指標和振動頻域特征指標。