【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，具体涉及一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法。
技术介绍
1、作为在石油矿场、铁路牵引、固定发电、工程机械及船舶等领域均得到广泛应用的动力机械，柴油机正日益朝着大型化、复杂化、精密化发展。柴油机作为最常用的动力设备，一旦某个部分或者某一环节发生故障，会导致关键设备损坏、以至于造成巨大的经济损失，故对可以对柴油机工作时的利用各种振动传感器采集的各种信号进行分析，及时发现，诊断故障并采取有效的措施，可增加柴油机工作时的安全性和可靠性，降低柴油机维修费用，减少由此带来的损失，防止突发事故。
2、但对各种振动传感器采集的各种信号进行分析时，由于柴油机受到复杂作业环境的干扰，采集到的各种信号中会存在噪声信号，噪声信号会对后续对各种信号的分析造成干扰，使得分析的结果不准确，现有的对于噪声信号的去除方法，是基于各种滤波算法对信号进行滤波，但是由于滤波是对于信号整体进行的，很容易滤除其中正常的信号，导致信号失真，进而会导致后续对于信号的分析结果不准确。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，所采用的技术方案具体如下：
2、本专利技术一个实施例提供了一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，该方法包括：
3、不同位置的振动传感器同一时刻采集的振动幅度与，对应的振动传感器和振动源的距离组成该时刻的振动衰减比例序列；根据振动衰减比例序列中每三个相邻的元素获得该时刻的振动幅度规律性；根据
4、一个时刻之前的至少两个时刻和该时刻之后的至少两个时刻的振动变化幅度组成该时刻的振动变化幅度序列；根据每个时刻的振动变化幅度序列中每两个相邻元素的差值和每个时刻的振动幅度规律性得到每个时刻的振动幅度的异常程度；
5、基于一个时刻的振动幅度在其周期内的位置获得与该周期前后相邻的预设数量的周期内相同位置的时刻，组成该时刻的振动幅度的判断序列；根据每个时刻的振动幅度的判断序列中每个时刻对应的振动幅度和振动幅度规律性，每个时刻的振动幅度的异常程度得到每个时刻的振动幅度的优化异常程度；
6、基于一个振动传感器采集的不同时刻的振动幅度的优化异常程度对一个振动传感器采集的不同时刻的振动幅度进行筛选，获得该振动传感器的真实振动幅度序列；进而获取不同位置的声级计采集的不同时刻的声压，筛选获得每个声级计的真实声压序列；根据任一振动传感器和声级计的真实振动幅度序列和真实声压序列进行分析得到单缸柴油机的故障类型。
7、优选地，根据振动衰减比例序列中每三个相邻的元素获得该时刻的振动幅度规律性，包括：
8、获得振动衰减比例序列中每三个相邻的元素中第一个元素与第二个元素的差值的绝对值，第二个元素与第三个元素的差值的绝对值；获得第一个元素与第二个元素的差值的绝对值，减去第二个元素与第三个元素的差值的绝对值的结果的绝对值，所述结果的绝对值的相反数作为以自然常数为底的指数函数的幂指数，得到每三个相邻的元素对应的以自然常数为底的指数函数的函数值；对振动衰减比例序列中每三个相邻的元素对应的自然常数为底的指数函数的函数值求平均得到振动幅度规律性。
9、优选地，根据一个振动传感器采集的一个时刻的振动幅度、该时刻前一时刻和后一时刻的振动幅度获得该时刻的振动变化幅度，包括：一个时刻的振动幅度与该时刻的前一时刻的振动幅度的差值的绝对值，加上一个时刻的振动幅度与该时刻的后一时刻的振动幅度的差值的绝对值，得到相加结果；所述相加结果与二倍的该时刻的振动幅度的绝对值的比值为该时刻的振动变化幅度。
10、优选地，根据每个时刻的振动变化幅度序列中每两个相邻元素的差值和每个时刻的振动幅度规律性得到每个时刻的振动幅度的异常程度，包括：将振动变化幅度序列中每两个相邻元素的差值的绝对值的相反数作为以自然常数为底的指数函数的幂指数，得到指数函数的函数值；对一与一个时刻的振动变化幅度序列中每两个相邻元素对应的函数值的差值求平均值，并与该时刻的振动幅度规律性相乘得到该时刻的振动幅度的异常程度。
11、优选地，每个时刻的振动幅度的优化异常程度为：
12、
13、其中，和分别表示一个传感器采集的t时刻的振动幅度的优化异常程度和异常程度；表示t时刻的振动幅度的判断序列中的时刻的数量；表示t时刻的振动幅度；表示t时刻的振动幅度的判断序列中第i个元素对应的振动幅度；表示t时刻的振动幅度规律性；表示t时刻的振动幅度的判断序列中第i个元素对应的振动幅度规律性；且判断序列中的元素为时刻；e表示自然常数。
14、优选地，基于一个振动传感器采集的不同时刻的振动幅度的优化异常程度对一个振动传感器采集的不同时刻的振动幅度进行筛选，获得该振动传感器的真实振动幅度序列，包括：设定判断阈值，将一个振动传感器采集的不同时刻的振动幅度中优化异常度大于判断阈值的振动幅度去除后，组成该振动传感器的真实振动幅度序列。
15、优选地，根据任一振动传感器和声级计的真实振动幅度序列和真实声压序列进行分析得到单缸柴油机的故障类型，包括：获取历史的振动幅度数据和声压数据；获得任一振动传感器的真实振动幅度序列中一个时刻的振动幅度在历史的振动幅度数据中出现的概率和任一声级计的真实声压序列中同一时刻的声压在历史的声压数据中出现的概率，分别为振动历史概率和声压历史概率；
16、获得该时刻的振动幅度在与该时刻的振动幅度所在的周期前后相邻的预设数量的周期内的频数，所述频数与该时刻的判断序列中元素的数量的比值，记为第一概率；获得该时刻的声压在与该时刻的声压所在的周期前后相邻的预设数量的周期内的频数，所述频数与该时刻的判断序列中元素的数量的比值，记为第二概率；
17、将该时刻的第一概率和，一与该时刻的振动历史概率差值相乘得到该时刻的振动异常概率；将该时刻的第二概率和，一与该时刻的声压历史概率的差值相乘得到该时刻的声压异常概率；该时刻的振动异常概率和声压异常概率的乘积为该时刻的故障概率；设定第一阈值，若该时刻的故障概率大于第一阈值，则该时刻为故障时刻；获得任一振动传感器和声级计的真实振动幅度序列和真实声压序列中所有故障时刻的振动幅度和声压组成故障特征向量；将故障特征向量输入柴油机故障分类神经网络中，输出柴油机的故障类型。
18、本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术通过对位于不同位置的振动传感器采集的同一时刻的振动幅度和，不同位置的振动传感器与振动源的距离的比值进行分析，获得该时刻的振动幅度规律性，以此为基础能够确定采集的每个时刻的振动幅度是否具有规律性，能够帮助后续更加准确的筛选出属于噪声点的振动幅度；进一步的，对每个时刻对应的振动变化幅度序列中相邻元素的差值进行分析并结合每个时刻的振动幅度规律性得到每个时刻的振动幅度的异常程度，结合了属于噪声点的振动幅度在一个周期中的特点，能够更加准确的筛选出一个振动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，其特征在于，所述根据振动衰减比例序列中每三个相邻的元素获得该时刻的振动幅度规律性，包括：
3.根据权利要求1所述的一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，其特征在于，所述根据一个振动传感器采集的一个时刻的振动幅度、该时刻前一时刻和后一时刻的振动幅度获得该时刻的振动变化幅度，包括：一个时刻的振动幅度与该时刻的前一时刻的振动幅度的差值的绝对值，加上一个时刻的振动幅度与该时刻的后一时刻的振动幅度的差值的绝对值，得到相加结果；所述相加结果与二倍的该时刻的振动幅度的绝对值的比值为该时刻的振动变化幅度。
4.根据权利要求1所述的一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，其特征在于，所述根据每个时刻的振动变化幅度序列中每两个相邻元素的差值和每个时刻的振动幅度规律性得到每个时刻的振动幅度的异常程度，包括：将振动变化幅度序列中每两个相邻元素的差值的绝对值的相反数作为以自然常数为底的指数函数的幂指数，得到指数函数的函数值；对一与一个时刻的振动
5.根据权利要求1所述的一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，其特征在于，所述每个时刻的振动幅度的优化异常程度为：
6.根据权利要求1所述的一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，其特征在于，所述基于一个振动传感器采集的不同时刻的振动幅度的优化异常程度对一个振动传感器采集的不同时刻的振动幅度进行筛选，获得该振动传感器的真实振动幅度序列，包括：设定判断阈值，将一个振动传感器采集的不同时刻的振动幅度中优化异常度大于判断阈值的振动幅度去除后，组成该振动传感器的真实振动幅度序列。
7.根据权利要求1所述的一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，其特征在于，所述根据任一振动传感器和声级计的真实振动幅度序列和真实声压序列进行分析得到单缸柴油机的故障类型，包括：获取历史的振动幅度数据和声压数据；获得任一振动传感器的真实振动幅度序列中一个时刻的振动幅度在历史的振动幅度数据中出现的概率和任一声级计的真实声压序列中同一时刻的声压在历史的声压数据中出现的概率，分别为振动历史概率和声压历史概率；
...【技术特征摘要】
1.一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，其特征在于，所述根据振动衰减比例序列中每三个相邻的元素获得该时刻的振动幅度规律性，包括：
3.根据权利要求1所述的一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，其特征在于，所述根据一个振动传感器采集的一个时刻的振动幅度、该时刻前一时刻和后一时刻的振动幅度获得该时刻的振动变化幅度，包括：一个时刻的振动幅度与该时刻的前一时刻的振动幅度的差值的绝对值，加上一个时刻的振动幅度与该时刻的后一时刻的振动幅度的差值的绝对值，得到相加结果；所述相加结果与二倍的该时刻的振动幅度的绝对值的比值为该时刻的振动变化幅度。
4.根据权利要求1所述的一种用于电控单缸柴油机的信号分析方法，其特征在于，所述根据每个时刻的振动变化幅度序列中每两个相邻元素的差值和每个时刻的振动幅度规律性得到每个时刻的振动幅度的异常程度，包括：将振动变化幅度序列中每两个相邻元素的差值的绝对值的相反数作为以自然常数为底的指数函数的幂指数，得到指数函数的函数值；对一与一个时刻的振动变化幅度序列中每两个相...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴健华，王鹏，李春成，叶家栋，李超，
申请(专利权)人：深圳市嘉友锦磁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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