[发明专利]一种基于包络信息的设备故障特征提取方法

摘要

本发明公开了一种基于包络信息的设备故障特征提取方法，其包括以下步骤：检测获取旋转机械设备的振动数据；对获取的振动数据进行包络转换，得到振动数据的包络信息；对包络信息内的幅值序列和频率系列做归一化处理；对归一化后的幅值序列进行异常值检测；分别计算异常幅值剔除前后的幅值序列方差；计算异常幅值剔除前后的幅值序列方差比作为特征v1，计算异常幅值对应频率的均值和中位值分别作为特征v2和v3，得到特征向量v＝{v1,v2,v3}。本发明简单有效，提取到的特征具有较高的区分度，提高了计算机算法对特征进行识别的准确率和速度。

主权项

1.一种基于包络信息的设备故障特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：(S1)检测获取旋转机械设备的振动数据；(S2)对获取的振动数据进行包络转换，得到振动数据的包络信息，所述包络信息包括：频率序列F＝{f₁,f₂,...,f_n}和对应的幅值序列A＝{a₁,a₂,...,a_n}；(S3)对频率序列F＝{f₁,f₂,...,f_n}和幅值序列A＝{a₁,a₂,...,a_n}分别做归一化处理，分别得到取值范围在[0,1]的频率序列和幅值序列(S4)利用箱线图法对幅值序列进行异常值检测，具体为：(S41)计算幅值序列的第一四分位数Q_A1和第三四分位数Q_A3；(S42)取IQR＝Q_A3‑Q_A1，设置检测区间D＝[Q_A1‑3*IQR,Q_A3+3*IQR]，检测幅值序列中的每一个幅值是否属于检测区间D的数值范围内，若不属于检测区间D的数值范围内，则判定为异常幅值，将异常幅值添加至异常幅值序列A′＝{a′₁,a′₂,...,a′_m}，同时将异常幅值相对应的频率添加至异常频率序列F′＝{f₁′,f₂′,...,f′_m}；(S5)将异常幅值序列A′从幅值序列中剔除，得到幅值序列A"＝{a"₁,a"₂,...,a"_p}，计算幅值序列A"的方差σ_A"，计算幅值序列的方差σ_A；(S6)计算σ_A和σ_A"的比值作为特征v₁：计算异常频率序列F′＝{f₁′,f₂′,...,f′_m}的均值和第二四分位数分别作为特征v₂和v₃：最终得到三维度的特征向量v＝{v₁,v₂,v₃}。