非标机械设备的运行状态检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种非标机械设备的运行状态检测方法及装置，该方法包括：将待检测设备的工况数据，输入至预设的状态检测模型，获取工况数据的识别结果；根据识别结果，确定待检测设备的运行状态类型；其中，所述状态检测模型根据若干带标签设备的工况数据进行自学习后得到，所述若干带标签设备与待检测设备之间的振动数据距离，小于预设阈值，所述振动数据距离包括振动数据的时域距离和/或频域距离。状态检测模型根据若干带标签设备的工况数据进行自学习后得到，用带标签设备的工况数据，进行状态检测模型的自动学习，可以显著提高状态检测模型的泛化性，通过该状态检测模型对待检测设备进行检测，能够得到准确的待检测设备的运行状态类型。

Detection method and device of operation state of non-standard mechanical equipment

【技术实现步骤摘要】
非标机械设备的运行状态检测方法及装置
本专利技术涉及机械设备状态监测领域，尤其涉及一种非标机械设备的运行状态检测方法及装置。
技术介绍
工业机械设备都会在其失效前释放出早期预警信号，例如振动、温度、声音的变化，而振动是其中最有用的信号，对振动数据进行量化管理，可以解决机组的多数故障。但是目前很多工业机械设备都为非标设备，即在这台设备的历史运行记录中还未有工况事件发生或标记，这样的设备想要对其未来的工况进行预警是十分困难的，因为与其同类型的带标签设备自身的工况判断模型很难迁移到该设备上。即便两台设备为同一类型设备，在不同运转条件下的振动监测数据的分布也存在较大的差异，因此很难使用同一个故障模型对所有同类设备进行运行状态检测。对于非标设备而言，能否从其他设备历史标签中找到与其数据分布最相似的工况数据，并利用该工况数据完成自身的自动学习建模，对提高非标设备运行状态检测的准确率有着至关重要的作用。对于已经改变生产环境的带标签设备该方法也同样会起到提升作用。目前有基于机器学习的识别方法，虽然从方法上提高了模型的准确性，但实际上是对历史有标签数据分类的优化，因为其训练依赖于数据自身标签。对于新设备的非标数据，没有带标签的工况数据作为参考，这些方法难以应用，即使选择同型号的带标签设备的检测模型，由于适用环境的差异，进行异常检测和工况识别时，效果并不准确。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种非标机械设备的运行状态检测方法及装置。第一方面，本专利技术实施例提供一种非标机械设备的运行状态检测方法，包括：将待检测设备的工况数据，输入至预设的状态检测模型，获取所述工况数据的识别结果；根据所述识别结果，确定待检测设备的运行状态类型；其中，所述状态检测模型根据若干带标签设备的工况数据进行自学习后得到，所述若干带标签设备与待检测设备之间的振动数据距离，小于预设阈值，所述振动数据距离包括振动数据的时域距离和/或频域距离。进一步地，所述时域距离或所述频域距离按照距离类型，包括：推土机距离、余弦距离和动态时间规整距离中任意一种或多种。进一步地，所述频域距离，包括：频谱距离、频谱概率密度距离、倒频谱距离和频谱二次FFT距离中的任意一种或多种。进一步地，所述将待检测设备的工况数据，输入至预设的状态检测模型之前，还包括：根据待检测设备和多个带标签设备进行静态数据的对比，选出静态数据最接近的预设数量的带标签设备，作为备选设备；计算待检测设备与每个备选设备的振动数据距离，选取振动数据距离满足预设阈值的备选设备，得到所述若干带标签设备。进一步地，所述静态数据包括，设备类型、型号、转速、流量、扬程中任意一种或多种。进一步地，振动数据距离包括频域距离，相应地，计算待检测设备与每个备选设备的振动数据距离之前，还包括：对振动数据进行标准化；对标准化后的数据进行FFT变换，得到振动数据的频谱，所述频谱用于计算所述频域距离。进一步地，所述对振动数据进行标准化，包括：获取所有时刻振动数据的均值，以及所有时刻振动数据取绝对值后的和；将每一时刻的振动数据值与振动数据均值的差值，除以所有时刻振动数据取绝对值后的和，得到标准化的振动数据。第二方面，本专利技术实施例提供一种非标机械设备的运行状态检测装置，包括：获取模块，用于将待检测设备的工况数据，输入至预设的状态检测模型，获取所述工况数据的识别结果；判断模块，用于根据所述识别结果，确定待检测设备的运行状态类型；其中，所述状态检测模型根据若干带标签设备的工况数据进行自学习后得到，所述若干带标签设备与待检测设备之间的振动数据距离，小于预设阈值，所述振动数据距离包括振动数据的时域距离和/或频域距离。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现本专利技术第一方面非标机械设备的运行状态检测方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面非标机械设备的运行状态检测方法的步骤。本专利技术实施例提供的非标机械设备的运行状态检测方法及装置，所述若干带标签设备与待检测设备之间的振动数据距离，小于预设阈值，即可得到与待检测设备具有相似性的带标签设备。不再需要待检测设备的工况数据为模型训练数据。可根据振动数据的时域数据、频域数据分别进行选择或综合选择，得到与待检测设备相似的带标签设备，选择出的带标签设备的数据与待检测设备的数据相似度高。状态检测模型根据若干带标签设备的工况数据进行自学习后得到。用带标签设备的工况数据，进行状态检测模型的自动学习，可以显著提高状态检测模型的泛化性，通过该状态检测模型对待检测设备进行检测，能够得到准确的待检测设备的运行状态类型。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的非标机械设备的运行状态检测方法流程图；图2为本专利技术另一实施例提供的非标机械设备的运行状态检测方法流程图；图3为本专利技术实施例提供的非标机械设备的运行状态检测装置结构图；图4为本专利技术实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的非标机械设备的运行状态检测方法流程图，如图1所示，本专利技术实施例提供一种非标机械设备的运行状态检测方法，包括：101、将待检测设备的工况数据，输入至预设的状态检测模型，获取工况数据的识别结果；102、根据识别结果，确定待检测设备的异常类型和/或工况类型；其中，状态检测模型根据若干带标签设备的工况数据进行自学习后得到，若干带标签设备与待检测设备之间的振动数据距离，小于预设阈值，振动数据距离包括时域数据距离和/或频域数据距离。首先，本实施例在实施检测之前，先确定若干的带标签设备，这些带标签设备需满足如与待检测设备之间的振动数据距离，小于预设阈值的条件。带标签设备，指有工况数据记录的现有设备，也就是说，这类设备已记录其运行过程中产生的工况数据，以及在这些工况数据下，对应的异常类型和工况类型，可将这些数据存在数据库中，便于使用。振动数据是工业机械设备运行过程中最有用的信号，对振动数据进行量化管理，可以解决机组的多数故障。振动数据主要是对机械设备运行过程中振动信号的记录。例如，表现形式包括随时间变化的振动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非标机械设备的运行状态检测方法，其特征在于，包括：/n将待检测设备的工况数据，输入至预设的状态检测模型，获取所述工况数据的识别结果；/n根据所述识别结果，确定待检测设备的运行状态类型；/n其中，所述状态检测模型根据若干带标签设备的工况数据进行自学习后得到，所述若干带标签设备与待检测设备之间的振动数据距离，小于预设阈值，所述振动数据距离包括振动数据的时域距离和/或频域距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种非标机械设备的运行状态检测方法，其特征在于，包括：
将待检测设备的工况数据，输入至预设的状态检测模型，获取所述工况数据的识别结果；
根据所述识别结果，确定待检测设备的运行状态类型；
其中，所述状态检测模型根据若干带标签设备的工况数据进行自学习后得到，所述若干带标签设备与待检测设备之间的振动数据距离，小于预设阈值，所述振动数据距离包括振动数据的时域距离和/或频域距离。


2.根据权利要求1所述的非标机械设备的运行状态检测方法，其特征在于，所述时域距离或所述频域距离按照距离类型，包括：推土机距离、余弦距离和动态时间规整距离中任意一种或多种。


3.根据权利要求1-2任一项所述的非标机械设备的运行状态检测方法，其特征在于，所述频域距离，包括：频谱距离、频谱概率密度距离、倒频谱距离和频谱二次FFT距离中的任意一种或多种。


4.根据权利要求3所述的非标机械设备的运行状态检测方法，其特征在于，所述将待检测设备的工况数据，输入至预设的状态检测模型之前，还包括：
根据待检测设备和多个带标签设备进行静态数据的对比，选出静态数据最接近的预设数量的带标签设备，作为备选设备；
计算待检测设备与每个备选设备的振动数据距离，选取振动数据距离满足预设阈值的备选设备，得到所述若干带标签设备。


5.根据权利要求4所述的非标机械设备的运行状态检测方法，其特征在于，所述静态数据包括，设备类型、型号、转速、流量、扬程中任意一种或多种。


6.根据权利要求4所述的非标机械设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李素洁，蔺思宇，马君，刘勇攀，刘涛，杨晨旺，王伟，史超，周景源，
申请(专利权)人：湃方科技天津有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津;12