故障诊断方法、装置、设备以及介质与流程

    技术2024-12-05  37


    本申请属于边缘计算应用,尤其涉及一种故障诊断方法、装置、设备以及介质。


    背景技术:

    1、机械设备的故障诊断是指在一定的工作环境下,根据机械设备运行过程中产生的各种信号判别机械设备的运行状态是否为故障状态,并确定该机械设备的故障原因和故障部分。

    2、随着现代工业及科学技术的迅速发展,机械设备日趋大型化、集成化、高速化、自动化和智能化,机械设备在生产中的地位也越来越重要。因此,能够保证机械设备的正常运行是至关重要的。

    3、现有技术中,为了保证机械设备的正常运行,需要对机械设备进行故障诊断,以避免由于机械设备异常而造成不必要的损失。然而,现有技术中故障诊断的准确度较低。


    技术实现思路

    1、本申请实施例提供一种故障诊断方法、装置、设备以及介质,提高了故障诊断的准确度。

    2、第一方面,本申请实施例提供了一种故障诊断方法,方法包括:

    3、获取n个第一信号;

    4、确定潜在故障节点处理n个第一信号得到的第一实际输出结果,以及结果预测模型处理n个第一信号得到的第一模拟输出结果,第一实际输出结果包括n个第一实际值,第一模拟输出结果包括n个第一模拟值;

    5、对第一残差序列进行小波转换,得到第一结果序列,第一残差序列包括n个第一残差,第一结果序列包括与n个第一残差分别对应的n个第一模值;n个第一残差中第i个第一残差为第i个第一实际值和第i个第一模拟值之间的差值;

    6、在所述n个第一目标值中存在模极大值情况下,确定所述潜在故障节点为故障节点,所述n个第一目标值基于n个第一模值分别计算得到的。

    7、在第一方面的一种可选实施方式,在确定潜在故障节点处理n个第一信号得到的第一实际输出结果之前,方法还包括:

    8、获取第二信号;

    9、确定机械设备处理第二信号得到的第二实际输出结果,以及结果预测模型处理第二信号得到的第二模拟输出结果,机械设备包括m个节点,第二实际输出结果包括m个时刻得到的第二实际值,第二模拟输出结果包括m个时刻得到的第二模拟值;

    10、对第二残差序列进行小波转换,得到第二结果序列,第二残差序列包括m个第二残差,第二结果序列包括与m个第二残差分别对应的m个第二模值;m个第二残差中第j个第二残差为第j个第二实际值和第j个第二模拟值之间的差值;

    11、基于所述m个第二模值,确定m个节点中满足预设条件的节点为潜在故障节点。

    12、在第一方面的一种可选实施方式,所述基于所述m个第二模值,确定m个节点中满足预设条件第的节点为潜在故障节点,包括:

    13、在所述m个第二目标值中存在模极大值的情况下,确定所述模极大值对应的节点为潜在故障节点,所述m个第二目标值基于m个第二模值分别计算得到的。

    14、在第一方面的一种可选实施方式,在确定结果预测模型处理第二信号得到的第二模拟输出结果之前,方法还包括:

    15、获取多个训练样本及其每个训练样本对应的标签,每个训练样本为机械设备处于正常状态时获取的样本数据;

    16、基于多个训练样本及其每个训练样本对应的标签,训练预设结果预测模型,得到经过训练后的结果预测模型。

    17、在第一方面的一种可选实施方式,结果预测模型包括输入层、输出层和隐含层,输入层包括多个输入节点,输出层包括多个输出节点,隐含层的节点数量基于多个输入节点的第一节点数量和多个输出节点的第二节点数量确定。

    18、在第一方面的一种可选实施方式,隐含层节点数量、第一节点数量和第二节点数量,满足以下关系:

    19、

    20、其中,j为隐含层节点数量,i为第一节点数量,k为第二节点数量,m为常数。

    21、第二方面,本申请实施例提供了一种故障诊断装置,该装置包括:

    22、获取模块,用于获取n个第一信号;

    23、确定模块,用于确定潜在故障节点处理n个第一信号得到的第一实际输出结果,以及结果预测模型处理n个第一信号得到的第一模拟输出结果,第一实际输出结果包括n个第一实际值,第一模拟输出结果包括n个第一模拟值;

    24、小波转换模块,用于对第一残差序列进行小波转换,得到第一结果序列,第一残差序列包括n个第一残差,第一结果序列包括与n个第一残差分别对应的n个第一模值;n个第一残差中第i个第一残差为第i个第一实际值和第i个第一模拟值之间的差值;

    25、确定模块,还用于在所述n个第一目标值中存在模极大值情况下,确定所述潜在故障节点为故障节点,所述n个第一目标值基于n个第一模值分别计算得到的。

    26、在第二方面的一种可选的实施方式中,获取模块,还用于在确定潜在故障节点处理n个第一信号得到的第一实际输出结果之前,获取第二信号;

    27、确定模块,还用于确定机械设备处理第二信号得到的第二实际输出结果,以及结果预测模型处理第二信号得到的第二模拟输出结果,机械设备包括m个节点,第二实际输出结果包括m个时刻得到的第二实际值,第二模拟输出结果包括m个时刻得到的第二模拟值;

    28、小波转换模块,还用于对第二残差序列进行小波转换,得到第二结果序列,第二残差序列包括m个第二残差,第二结果序列包括与m个第二残差分别对应的m个第二模值;m个第二残差中第j个第二残差为第j个第二实际值和第j个第二模拟值之间的差值;

    29、确定模块,还用于基于所述m个第二模值,确定m个节点中满足预设条件的节点为潜在故障节点。

    30、第三方面,提供一种电子设备,包括:存储器,用于存储计算机程序指令;处理器,用于读取并运行存储器中存储的计算机程序指令,以执行第一方面中任一可选的实施方式提供的故障诊断方法。

    31、第四方面,提供一种计算机存储介质,计算机存储介质上存储有计算机程序指令,计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面中的任一可选的实施方式提供的故障诊断方法。

    32、第五方面,提供一种计算机程序产品,计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行实现第一方面中的任一可选的实施方式提供的故障诊断方法。

    33、在本申请实施例中,能够获取n个第一信号,确定潜在故障节点处理n个第一信号得到的第一实际输出结果,以及结果预测模型处理n个第一信号得到的第一模拟输出结果,进而可以对第一残差序列进行小波转换,得到第一结果序列,该第一残差序列是基于第一实际输出结果和第一模拟输出结果确定的,并基于第一结果序列所包括的n个第一模值确定的n个第一目标值中存在模极大值的情况下,确定上述潜在故障节点为故障节点。如此,能够通过对比基于潜在故障节点处理不同类别的信号得到的输出结果以及基于结果预测模型处理不同类别的信号得到的输出结果得到的残差序列并对该残差序列进行小波转换,从频域角度上完成了对潜在故障节点的故障诊断,提高了故障诊断的准确度。



    技术特征:

    1.一种故障诊断方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定潜在故障节点处理n个第一信号得到的第一实际输出结果之前,所述方法还包括:

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述m个第二模值,确定m个节点中满足预设条件第的节点为潜在故障节点,包括:

    4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在确定结果预测模型处理所述第二信号得到的第二模拟输出结果之前,所述方法还包括:

    5.根据权利要求1至4任一所述的方法,其特征在于,所述结果预测模型包括输入层、输出层和隐含层,所述输入层包括多个输入节点,所述输出层包括多个输出节点,所述隐含层的节点数量基于所述多个输入节点的第一节点数量和所述多个输出节点的第二节点数量确定。

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述隐含层节点数量、所述第一节点数量和所述第二节点数量,满足以下关系:

    7.一种故障诊断装置,其特征在于,所述装置包括:

    8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,

    9.一种电子设备,其特征在于,所述设备包括处理器,以及存储有计算机程序指令的存储器;所述处理器读取并执行所述计算机程序指令,以实现如权利要求1-6任意一项所述的故障诊断方法。

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的故障诊断方法。


    技术总结
    本申请实施例提供一种故障诊断方法、装置、设备以及介质,包括:获取N个第一信号;确定潜在故障节点处理N个第一信号得到的第一实际输出结果,以及结果预测模型处理N个第一信号得到的第一模拟输出结果;对第一残差序列进行小波转换,得到第一结果序列,第一残差序列包括N个第一残差,第一结果序列包括与N个第一残差分别对应的N个第一模值;N个第一残差中第I个第一残差为第I个第一实际值和第I个第一模拟值之间的差值;在N个第一目标值中存在模极大值情况下,确定潜在故障节点为故障节点。本申请实施例,提高了故障诊断的准确度。

    技术研发人员:刘炀,吴志盛,程金,郭沛
    受保护的技术使用者:中移物联网有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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