一种基于声像监测的机械设备故障自动识别方法与流程

文档序号:11823216阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于声像监测的机械设备故障自动识别方法,该方法在机械设备连续正常稳定工作的条件下,分别建立线谱识别库和故障声像识别库;对声像仪实时采集的机械设备的噪声信号的实测线谱在线谱识别库进行识别,如果识别成功,输出线谱故障指数,否则判断此线谱为异常线谱,计算异常线谱的声像图并在故障声像识别库进行识别,如果识别成功,输出声像综合故障指数和设备故障预案,否则,诊断异常线谱对应的设备故障预案,将异常线谱、异常线谱的声像图及其对应的机械设备故障预案添加到故障声像识别库中。

2.根据权利要求1所述的基于声像监测的机械设备故障自动识别方法,其特征在于,所述方法进一步包括:

步骤1)声像仪监测机械设备,实时采集机械设备的噪声信号;将所述噪声信号的频谱进行谱平滑,得到实测线谱;

步骤2)将所述实测线谱在机械设备线谱识别库中进行识别,计算所述实测线谱与机械设备线谱识别库中每个线谱的不重叠率的最小值,作为线谱故障指数;当线谱故障指数小于1时,线谱匹配成功,输出线谱故障指数;否则,判断此线谱为异常线谱,转入步骤3);

所述机械设备线谱识别库包括机械设备噪声频谱对应的线谱;

步骤3)统计所述异常线谱的出现次数N;判断N是否大于阈值N0,如果判断结果是肯定的,进入步骤4);否则,转入步骤6);

所述阈值N0通过经验和统计规律优选获得;

步骤4)计算异常线谱的声像图,在机械设备稳态故障声像库进行识别,如果识别成功;输出声像综合故障指数和设备故障预案;否则,转入步骤5);

所述机械设备稳态故障声像库包括机械设备稳态故障对应的声像图;所述声像综合故障指数是所述异常线谱的声像图与识别出的声像图的类间距离;

步骤5)诊断异常线谱对应的机械设备故障预案,将异常线谱、异常线谱的声像图及其对应的机械设备故障预案添加到所述机械设备稳态故障声像库中;

步骤6)计算异常线谱的声像,在所述机械设备瞬态故障声像库中识别异常线谱声像,如果识别成功,输出声像综合故障指数和设备故障预案;否则,转入步骤7);

所述机械设备瞬态故障声像库包括机械设备瞬态故障对应的声像图;

步骤7)诊断异常线谱对应的机械设备故障预案,将异常线谱、异常线谱的声像图及其对应的机械设备故障预案添加到所述机械设备瞬态故障声像库中。

3.根据权利要求2所述的基于声像监测的机械设备故障自动识别方法,其特征在于,在所述步骤1)之前,在机械设备在正常稳定工作条件下,建立机械设备线谱识别库、机械设备稳态故障声像库和机械设备瞬态故障声像库;具体包括:

建立机械设备线谱识别库:机械设备在正常稳定工作时,测量机械设备噪声的频谱,采用谱平滑技术得到精密频谱,并识别出每一条线谱;以频率点为标记,将其线谱列表依次存入所述机械设备线谱识别库;

建立机械设备稳态故障声像库:机械设备正常稳定工作时,声相仪从低频到高频,选择信噪比大于5dB的线谱,针对每条线谱,将声像动态范围调节到3dB,采用声像平滑技术得到稳态声像图,并对声像的强度、面积、频率进行5次平滑处理,以线谱为标记,将稳态声像图和对应的故障预案依次存入所述机械设备稳态故障声像库;

建立机械设备瞬态故障声像库:对幅度超出3dB的异常线谱计算声像图,以线谱为标记,将其声像图和对应的故障预案依次存入所述机械设备瞬态故障声像库。

4.根据权利要求2所述的基于声像监测的机械设备故障自动识别方法,其特征在于,所述阈值N0的取值为10。

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