本申请公开了一种设备碰撞感知方法、装置、设备及存储介质，包括：按照预设信号采样率对电机设备中的编码器输出的编码器信号进行采集，并将编码器信号转换成相应的角运动信号，以得到待检测信号序列集；利用预设相似距离计算算法对待检测信号序列集和参考信号序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离；基于相似性对比距离确定所述电机设备是否发生碰撞。本申请通过将电机设备中的编码器输出的编码器信号转换成角运动信号从而得到待检测信号序列集，然后计算出待检测信号序列集与参考信号序列集之间的相似性对比距离，并基于相似性对比距离判断电机设备是否发生碰撞，从而在无需添加外置传感器的情况下实现对电机设备碰撞的快速、准确感知。准确感知。准确感知。
【技术实现步骤摘要】
一种设备碰撞感知方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及机械设备故障诊断
，特别涉及一种设备碰撞感知方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]当前，碰撞感知是保障旋转机械安全性和生产率的根本。在高精度加工中，设备和工作环境的稳定性是确保产品质量的重要前提，任何意外碰撞或冲击都会严重影响产品的精度。随着人与机械设备之间交互的日益复杂，准确实现碰撞感知对保障人身安全也至关重要。因此，旋转机械的碰撞感知引起了人们广泛的关注。然而现有的针对旋转机械碰撞感知的主要技术大多依赖于添加外置传感器的手段，从而通过建立相应动力学模型实现旋转机械的碰撞感知。尽管现有的技术方案在一定程度上能够实现旋转机械的碰撞感知，但仍然存在一定的局限性，一方面，通过在外部增加传感器来实现设备碰撞感知的方式需要额外布线，增加了设备的复杂度。另外，机械设备的恶劣工作环境也会对外置传感器性能产生影响。另一方面，现有的通过添加外置传感器实现碰撞检测方法存在模型复杂等缺点，难以大规模应用于工业现场。
[0003]综上，如何避免通过添加外置传感器实现旋转机械的碰撞感知是本领域有待解决的问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种设备碰撞感知方法、装置、设备以及存储介质，能够避免添加任何外置传感器即可实现设备对外部冲击的准确感知，有效降低了碰撞感知的成本，并有效提高碰撞感知的准确性。其具体方案如下：
[0005]第一方面，本申请公开了一种设备碰撞感知方法，包括：
[0006]按照预设信号采样率对电机设备中的编码器输出的编码器信号进行采集，并将所述编码器信号转换成相应的角运动信号，以得到待检测信号序列集；
[0007]利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号序列集和参考信号序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离；
[0008]基于所述相似性对比距离确定所述电机设备是否发生碰撞。
[0009]可选的，所述按照预设信号采样率对电机设备中的编码器输出的编码器信号进行采集，并将所述编码器信号转换成相应的角运动信号，以得到待检测信号序列集，包括：
[0010]按照预设信号采样率对电机设备中的编码器输出的编码器信号进行采集，以确定出相应的角位置信号，并利用预设中心差分算法对所述角位置信号进行二阶差分处理，以得到相应的角加速度信号；
[0011]基于所述角加速度信号构建出对应的待检测信号序列集。
[0012]可选的，所述利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号序列集和参考信号序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离之前，还包括：
[0013]当所述设备未发生碰撞时，按照所述预设信号采样率采集预设时间周期内的角运动信号，以得到参考角运动信号；
[0014]基于所述参考角运动信号构建出对应的参考信号序列集。
[0015]可选的，所述利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号序列集和参考信号序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离，包括：
[0016]基于预设滑动窗口大小提取所述待检测信号序列集中的待检测信号，并基于所述待检测信号构建相应的待检测信号子序列集；
[0017]基于所述预设滑动窗口大小提取所述参考信号序列集中的参考信号，并基于所述参考信号构建相应的参考信号子序列集；
[0018]利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号子序列集和所述参考信号子序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离。
[0019]可选的，所述利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号子序列集和所述参考信号子序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离，包括：
[0020]基于预设的距离最小原则分别确定出所述待检测信号子序列集与所述参考信号子序列集之间的距离最小的子序列片段，并将所述待检测信号子序列集中对应的所述子序列片段保存至待检测连接集以得到第一相似性连接集以及将所述参考信号子序列集中对应的所述子序列片段保存至参考连接集以得到第二相似性连接集；
[0021]计算所述第一相似性连接集和所述第二相似性连接集之间的欧氏距离，并将所述欧氏距离作为数组的元素以创建相应的信号数组；
[0022]确定所述信号数组中的元素个数，并基于所述元素个数确定出所述待检测信号子序列集与所述参考信号子序列集的相似性对比距离。
[0023]可选的，所述基于所述元素个数确定出所述待检测信号子序列集与所述参考信号子序列集的相似性对比距离，包括：
[0024]当所述元素个数大于预设数量时，则对所述信号数组进行升序排序以得到排序后信号数组，并将所述排序后信号数组中的与所述预设数量所对应位置上的所述元素确定为相似性对比距离；其中，所述预设数量为基于所述待检测信号序列集中所对应的第一信号数量和所述参考信号序列集中所对应的第二信号数量之和计算得到的预设比例值；
[0025]或，当所述元素个数不大于预设个数时，则将所述信号数组中的最大值确定为相似性对比距离。
[0026]可选的，所述基于所述相似性对比距离确定所述电机设备是否发生碰撞，包括：
[0027]根据预设拉依达法则确定出相应的预设对比阈值；
[0028]判断所述待检测信号序列集中的信号元素所对应的所述相似性对比距离是否大于所述预设对比阈值；
[0029]若所述相似性对比距离大于所述预设对比阈值，则判定所述信号元素为异常信号，并统计所述异常信号对应的异常信号数量；
[0030]判断所述异常信号数量是否满足预设碰撞条件；
[0031]若所述异常信号数量满足预设碰撞条件，则确定所述电机设备发生碰撞。
[0032]第二方面，本申请公开了一种设备碰撞感知装置，包括：
[0033]信号采集模块，用于按照预设信号采样率对电机设备中的编码器输出的编码器信
号进行采集；
[0034]信号转换模块，用于将所述编码器信号转换成相应的角运动信号，以得到待检测信号序列集；
[0035]距离确定模块，用于利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号序列集和参考信号序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离；
[0036]碰撞确定模块，用于基于所述相似性对比距离确定所述电机设备是否发生碰撞。
[0037]第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括：
[0038]存储器，用于保存计算机程序；
[0039]处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的设备碰撞感知方法的步骤。
[0040]第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的设备碰撞感知方法的步骤。
[0041]可见，本申请提供了一种设备碰撞感知方法，包括按照预设信号采样率对电机设备中的编码器输出的编码器信号进行采集，并将所述编码器信号转换成相应的角运动信号，以得到待检测信号序列集；利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号序列集和参考信号序列集进行计算，以得到对应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种设备碰撞感知方法，其特征在于，包括：按照预设信号采样率对电机设备中的编码器输出的编码器信号进行采集，并将所述编码器信号转换成相应的角运动信号，以得到待检测信号序列集；利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号序列集和参考信号序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离；基于所述相似性对比距离确定所述电机设备是否发生碰撞。2.根据权利要求1所述的设备碰撞感知方法，其特征在于，所述按照预设信号采样率对电机设备中的编码器输出的编码器信号进行采集，并将所述编码器信号转换成相应的角运动信号，以得到待检测信号序列集，包括：按照预设信号采样率对电机设备中的编码器输出的编码器信号进行采集，以确定出相应的角位置信号，并利用预设中心差分算法对所述角位置信号进行二阶差分处理，以得到相应的角加速度信号；基于所述角加速度信号构建出对应的待检测信号序列集。3.根据权利要求1所述的设备碰撞感知方法，其特征在于，所述利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号序列集和参考信号序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离之前，还包括：当所述设备未发生碰撞时，按照所述预设信号采样率采集预设时间周期内的角运动信号，以得到参考角运动信号；基于所述角运动信号构建出对应的参考信号序列集。4.根据权利要求1所述的设备碰撞感知方法，其特征在于，所述利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号序列集和参考信号序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离，包括：基于预设滑动窗口大小提取所述待检测信号序列集中的待检测信号，并基于所述待检测信号构建相应的待检测信号子序列集；基于所述预设滑动窗口大小提取参考信号序列集中的参考信号，并基于所述参考信号构建相应的参考信号子序列集；利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号子序列集和所述参考信号子序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离。5.根据权利要求4所述的设备碰撞感知方法，其特征在于，所述利用预设相似距离计算算法对所述待检测信号子序列集和所述参考信号子序列集进行计算，以得到对应的相似性对比距离，包括：基于预设的距离最小原则分别确定出所述待检测信号子序列集与所述参考信号子序列集之间的距离最小的子序列片段，并将所述待检测信号子序列集中对应的所述子序列片段保存至待检测连接集以得到第一相似性连接集以及将所述参考信号子序列集中对应的所述子序列片段保存至参考连接集以得到第...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔德同，张伟，杜文珍，范炜，马东，张银龙，周颖，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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