[发明专利]基于多传感器融合的循环双谱切片轴系设备故障诊断方法及装置

权利要求书

1.基于多传感器融合的循环双谱切片轴系设备故障诊断方法，其特征在于，包括：

步骤1、获取多个传感器采集到的轴系设备数据，并将所述轴系设备数据采用公式(1)所示的矩阵形式进行记录，其中，所述多个传感器的测量对象相同；

其中，y_(j)(k)表示第j个传感器采集到的第k个数据，L代表数据长度，J表示传感器总数目，k＝1,2,…,L；步骤2、按照设定的采样周期对所述轴系设备数据进行分割，得到多个数据组，每个数据组均包括各传感器在对应周期内所采集到的数据；具体包括：

将式(1)中所示数据集Y按采样周期R进行分割，分成L/R＝N个数据组，以将数据集Y改写为公式(2)的形式：

Y＝[Y⁽¹⁾,Y⁽²⁾,…,Y^(N)]_L×J (2)

其中，Y⁽ⁱ⁾表示按照周期R对数据集Y进行分割时的第i个周期的数据组，具体为：

式(3)中，表示Y⁽ⁱ⁾中第j个传感器采集到的第k个数据，k＝1,2,…,R；

步骤3、采用加权融合方式对每个数据组内的数据进行融合，得到融合后数据；具体包括：

步骤3.1：获取各传感器与故障点的距离；

步骤3.2：将各传感器与所述故障点的距离作为各传感器的融合系数；

步骤3.3：针对每个数据组，根据各传感器的融合系数将所述数据组内的所有传感器的数据进行融合，得到对应周期内的融合后数据；具体包括：

针对数据组Y⁽ⁱ⁾，按照公式(4)计算融合后数据：

其中，x⁽ⁱ⁾即为融合后数据，A₁、A₂…A_J表示各传感器与故障点的距离；

步骤4、根据所述融合后数据进行循环双谱切片分析，得到所述轴系设备的故障诊断结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器包括转速传感器、振动位移传感器和振动加速度传感器。

3.基于多传感器融合的循环双谱切片轴系设备故障诊断装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取多个传感器采集到的轴系设备数据，并将所述轴系设备数据采用公式(1)所示的矩阵形式进行记录，其中，所述多个传感器的测量对象相同；

其中，y_(j)(k)表示第j个传感器采集到的第k个数据，L代表数据长度，J表示传感器总数目，k＝1,2,…,L；

数据分割模块，用于按照设定的采样周期对所述轴系设备数据进行分割，得到多个数据组，每个数据组均包括各传感器在对应周期内所采集到的数据；具体用于：

将式(1)中所示数据集Y按采样周期R进行分割，分成L/R＝N个数据组，以将数据集Y改写为公式(2)的形式：

Y＝[Y⁽¹⁾,Y⁽²⁾,…,Y^(N)]_L×J (2)

其中，Y⁽ⁱ⁾表示按照周期R对数据集Y进行分割时的第i个周期的数据组，具体为：

式(3)中，表示Y⁽ⁱ⁾中第j个传感器采集到的第k个数据，k＝1,2,…,R；

数据融合模块，用于采用加权融合方式对每个数据组内的数据进行融合，得到融合后数据；

具体用于：获取各传感器与故障点的距离；将各传感器与所述故障点的距离作为各传感器的融合系数；针对每个数据组，根据各传感器的融合系数将所述数据组内的所有传感器的数据进行融合，得到对应周期内的融合后数据；具体用于：

针对数据组Y⁽ⁱ⁾，按照公式(4)计算融合后数据：

其中，x⁽ⁱ⁾即为融合后数据，A₁、A₂…A_J表示各传感器与故障点的距离；

故障诊断模块，用于根据所述融合后数据进行循环双谱切片分析，得到所述轴系设备的故障诊断结果。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述传感器包括转速传感器、振动位移传感器和振动加速度传感器。