【技术实现步骤摘要】
本申请涉及风机故障检测的，尤其是涉及一种风机异常检测方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、风机在工业领域扮演着重要的角色，广泛应用于空调系统、电力设备、工业制造等领域。然而，由于长时间运行或其他原因，风机可能会出现各种异常状况，例如机械故障、叶片损坏、轴承磨损等，这些异常状态可能导致风机的性能下降、能耗增加甚至设备损坏。在风机异常检测中，存在着来自环境、设备本身以及其他相邻设备的振动和声音等噪声，噪声会掩盖或混淆风机异常信号，使得异常检测变得困难。因此，对噪声进行有效的降噪处理对于实现准确的风机异常检测至关重要。
2、目前对风机的异常检测，首先采用滤波技术对采集到的信号进行预处理，选择性的去除特定频率范围内的噪声；然后通过设置阈值将信号分割成若干个档位；最后使用对应的定档异常检测模型来识别风机各档位的异常情况。
3、使用阈值对信号进行分割通常是由人工基于经验、实验或领域知识而设定的值，具有一定的主观性；并且阈值的方法适用于将信号分割成离散的档位，如果风机的运行状态在不同档位之间存在连续的变化，使用阈值分割可能会造成信号的丢失和无法捕捉到这种连续性的变化，导致对分割出来的不同档位的信号进行定档异常检测时出现漏检的情况发生，进而降低了风机异常检测的准确性和可靠性。
技术实现思路
1、为了提升风机异常检测的准确性和可靠性，本申请提供一种风机异常检测方法、装置、设备及存储介质。
2、第一方面，本申请提供一种风机异常检测方法，采用如下的技术方案：所述
3、分别获取环境音频采集器的环境噪声信号和风机音频采集器的风机噪声信号；
4、根据最小化误差的方式对所述风机噪声信号和所述环境噪声信号进行整合，生成期望噪声信号；
5、对所述期望噪声信号残留的特定噪声进行滤波处理；
6、根据预设的信号长度和预设的步长对滤波处理后的所述期望噪声信号进行档位分割，生成若干个待检测档位；
7、利用定档异常检测模型获取若干所述待检测档位的检测结果，所述检测结果包括状态正常和状态异常，根据所述检测结果的状态是否异常确定风机状态是否异常。
8、通过上述技术方案，对获取到的环境噪声信号和风机噪声信号进行整合，对整合后的噪声信号使用滤波处理去除特定噪声的干扰，对滤波后的期望噪声信号进行档位分割，并针对每个档位进行独立的异常检测；与使用阈值对噪声信号进行分割的方式相比，基于预设的信号长度和预设的步长进行档位分割，可以更精确地分析每个信号长度内的信号特征，并基于信号特征进行分割，缓解了由于人工经验判断导致的主观性，提高了风机异常检测的准确性；根据预设的步长逐个进行判断，即使相邻档位之间可能存在重叠部分，也能够更好地捕捉信号的时序特性和动态变化，缓解了使用阈值方法导致的信号丢失和无法捕捉到连续性变化的问题；这样针对每个档位进行定档异常检测时，可以降低漏检的情况发生，进而提升了风机异常检测的准确性和可靠性。
9、在一个具体的可实施方案中，所述系统还包括用于调整所述风机噪声信号的滤波器，所述根据最小化误差的方式对所述风机噪声信号和所述环境噪声信号进行整合，生成期望噪声信号包括：
10、使用所述滤波器在初始权重下对所述风机噪声信号进行滤波处理，生成预测噪声信号；
11、计算所述环境噪声信号与所述预测噪声信号之间的噪声误差；
12、若所述噪声误差小于预设的误差阈值，则将所述风机噪声信号剔除所述预测噪声信号，并将剔除所述预测噪声信号之后的所述风机噪声信号确认为期望噪声信号；否则，调整所述滤波器的权重，再次使用所述滤波器在调整后的权重下对所述预测噪声信号进行滤波处理。
13、通过上述技术方案，整合环境噪声信号和风机噪声信号、动态调整滤波器权重，并将风机噪声信号与滤波处理后预测噪声信号进行抵消操作，可以获得更准确的风机噪声信号，减少环境噪声的干扰，有助于判断风机的状态，提高后续风机异常检测的准确性；该方案中的滤波器权重是根据噪声误差进行调整的，通过计算环境噪声信号与预测噪声信号之间的噪声误差，并与预设的误差阈值进行比较，可以动态调整滤波器的权重，这种动态调整能够使滤波器更有效地适应不同噪声环境，并提高预测噪声信号的准确性。
14、在一个具体的可实施方案中，所述使用所述滤波器在默认权重下对所述风机噪声信号进行滤波处理，生成预测噪声信号包括：
15、定义所述滤波器的初始权重向量和所述风机噪声信号对应的风机噪声向量；
16、将所述权重向量和所述风机噪声向量执行点乘操作，得到预测噪声信号。
17、通过上述技术方案，滤波器的初始权重向量可以根据具体的需求和预期的滤波效果进行定义，通过调整权重向量的数值，可以实现对不同频率、幅度或相位的噪声信号的滤波处理，从而满足特定的应用需求；通过将权重向量与风机噪声向量进行点乘操作，可以得到预测噪声信号，这种预测噪声信号可以用于分析、监测或控制系统中的噪声问题，通过滤波处理，可以减少噪声的干扰，提高信号的质量和清晰度，从而改善系统的性能和可靠性。
18、在一个具体的可实施方案中，所述调整所述滤波器的权重包括：
19、结合预设的控制因子、所述噪声误差和所述风机噪声信号确定权重增量，所述控制因子用于控制对所述滤波器权重调整的程度；
20、基于所述权重增量调整所述滤波器的权重。
21、通过上述技术方案，考虑了预设的控制因子，可以控制滤波器的调整幅度，通过结合控制因子，可以平衡滤波器调整的速度和稳定性，避免权重过快或过慢地变化，从而提高滤波器的性能和稳定性；通过考虑噪声误差和风机噪声信号确定权重增量，可以使滤波器更加自适应地迎合不同的噪声环境和风机状态，进而提高滤波器对噪声的处理效果；这种权重调整策略可以提高滤波器的自适应性和稳定性，进而提高滤波效果和期望噪声信号的准确性。
22、在一个具体的可实施方案中，所述期望噪声信号中残留的特定噪声包括：高频噪声、低频噪声、窄带噪声和宽带噪声。
23、通过上述技术方案，使用滤波处理特定噪声，包括：高频噪声、低频噪声、窄带噪声和宽带噪声，可以减少期望噪声信号中的干扰成分，提高其质量和纯净度，这种处理有助于更准确地反映风机的实际噪声特征，进而提升了风机异常检测的准确性和可靠性。
24、在一个具体的可实施方案中，所述根据预设的信号长度和预设的步长对滤波处理后的所述期望噪声信号进行档位分割包括：
25、根据预设的信号长度将滤波处理后的所述期望噪声信号划分成若干待判断区域；
26、使用短时傅里叶变换算法，获取若干所述待判断区域的幅值信息，所述幅值信息包括所述待判断区域每个时刻对应的幅值；
27、按照预设的步长将所述待判断区域划分成若干时间子区域，将若干所述时间子区域的起始时刻确定为若干时间点；
28、逐个计算所述时间点对应的幅值与所述待判断区域的平均幅值的幅值差异；...
【技术保护点】
1.一种风机异常检测方法，其特征在于，所述方法应用于风机检测系统，所述系统包括用于获取环境噪声信号的环境音频采集器和用于获取风机噪声信号的风机音频采集器，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括用于调整所述风机噪声信号的滤波器，所述根据最小化误差的方式对所述风机噪声信号和所述环境噪声信号进行整合，生成期望噪声信号包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用所述滤波器在默认权重下对所述风机噪声信号进行滤波处理，生成预测噪声信号包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调整所述滤波器的权重包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述期望噪声信号中残留的特定噪声包括：高频噪声、低频噪声、窄带噪声和宽带噪声。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的信号长度和预设的步长对滤波处理后的所述期望噪声信号进行档位分割包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述检测结果的状态是否异常确定风机状态是否异常包括：
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9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种方法的计算机程序。
...【技术特征摘要】
1.一种风机异常检测方法，其特征在于，所述方法应用于风机检测系统，所述系统包括用于获取环境噪声信号的环境音频采集器和用于获取风机噪声信号的风机音频采集器，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括用于调整所述风机噪声信号的滤波器，所述根据最小化误差的方式对所述风机噪声信号和所述环境噪声信号进行整合，生成期望噪声信号包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用所述滤波器在默认权重下对所述风机噪声信号进行滤波处理，生成预测噪声信号包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调整所述滤波器的权重包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述期望噪声...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟芳，曹笈，许盛，胡义东，
申请(专利权)人：长三角集成电路工业应用技术创新中心，
类型：发明
国别省市：
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