本公開涉及故障診斷，尤其涉及一種盾構(gòu)機(jī)主軸承的故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、相關(guān)技術(shù)中，為了能夠及時(shí)的診斷盾構(gòu)機(jī)主軸承是否出現(xiàn)故障，通常采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來對(duì)主軸承進(jìn)行故障診斷，也即將采集到的盾構(gòu)機(jī)主軸承的檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入到預(yù)先訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)主軸承是否出現(xiàn)故障，然而，僅采用傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)得到的輸出結(jié)果之間并無關(guān)聯(lián)性，無法體現(xiàn)數(shù)據(jù)和時(shí)間之間的關(guān)系，無法滿足實(shí)際需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本公開提供一種盾構(gòu)機(jī)主軸承的故障診斷方法、裝置及系統(tǒng)。
2、根據(jù)本公開實(shí)施例的第一方面，提供一種盾構(gòu)機(jī)主軸承的故障診斷方法，包括：
3、獲取盾構(gòu)機(jī)主軸承的振動(dòng)信號(hào)；
4、將所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的振動(dòng)信號(hào)；
5、將所述預(yù)處理后的振動(dòng)信號(hào)輸入至故障診斷模型，得到所述故障診斷模型根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)對(duì)所述主軸承是否存在故障進(jìn)行判斷得到的診斷結(jié)果；
6、其中，所述故障診斷模型是預(yù)先對(duì)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練得到的；所述深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)包括一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)。
7、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述振動(dòng)信號(hào)包括n個(gè)時(shí)刻的振動(dòng)子信號(hào)；所述一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括卷積核和池化核；
8、所述將所述預(yù)處理后的振動(dòng)信號(hào)輸入至故障診斷模型，得到所述故障診斷模型根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)對(duì)所述主軸承是否存在故障進(jìn)行判斷得到的診斷結(jié)果，包括：
9、獲取第n個(gè)時(shí)刻的振動(dòng)子信號(hào)；n為大于n的整數(shù)；n為大于0的整數(shù)；
10、將所述振動(dòng)子信號(hào)輸入至所述卷積核，得到卷積處理后的第一中間數(shù)據(jù)；
11、將所述第一中間數(shù)據(jù)輸入至所述池化核，得到池化處理后的第二中間數(shù)據(jù)；
12、將所述第二中間數(shù)據(jù)輸入至所述長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)，所述長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)根據(jù)所述第二中間數(shù)據(jù)和第n-1時(shí)刻對(duì)應(yīng)的中間數(shù)據(jù)，計(jì)算與所述第n個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的激活函數(shù)，得到第三中間數(shù)據(jù)；
13、將n賦值為n+1，返回執(zhí)行所述獲取第n個(gè)時(shí)刻的振動(dòng)子信號(hào)的步驟，直至n等于n，將第三中間數(shù)據(jù)確定為目標(biāo)數(shù)據(jù)；
14、根據(jù)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)確定所述主軸承是否存在故障。
15、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述將所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的振動(dòng)信號(hào)，包括：
16、對(duì)所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行去噪處理，得到去噪處理后的振動(dòng)信號(hào)。
17、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述故障診斷模型通過以下步驟進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練得到：
18、獲取盾構(gòu)機(jī)主軸承振動(dòng)信號(hào)的歷史樣本數(shù)據(jù)；
19、將所述歷史樣本數(shù)據(jù)輸入至所述深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)中，得到所述深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)所述歷史樣本數(shù)據(jù)輸出的故障診斷預(yù)測(cè)結(jié)果；
20、計(jì)算所述故障診斷預(yù)測(cè)結(jié)果與真實(shí)故障診斷結(jié)果之間的損失函數(shù)，得到損失值；
21、在所述損失值大于或等于預(yù)設(shè)閾值的情況下，對(duì)所述深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)參；
22、返回執(zhí)行所述將所述歷史樣本數(shù)據(jù)輸入至所述深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)中，得到所述深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)所述歷史樣本數(shù)據(jù)輸出的故障診斷預(yù)測(cè)結(jié)果的步驟，直至所述損失值小于所述預(yù)設(shè)閾值，得到所述故障診斷模型。
23、根據(jù)本公開實(shí)施例的第二方面，提供一種盾構(gòu)機(jī)主軸承的故障診斷裝置，包括：
24、獲取單元，用于獲取盾構(gòu)機(jī)主軸承的振動(dòng)信號(hào)；
25、預(yù)處理單元，用于將所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的振動(dòng)信號(hào)；
26、診斷單元，用于將所述預(yù)處理后的振動(dòng)信號(hào)輸入至故障診斷模型，得到所述故障診斷模型根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)對(duì)所述主軸承是否存在故障進(jìn)行判斷得到的診斷結(jié)果；
27、其中，所述故障診斷模型是預(yù)先對(duì)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練得到的；所述深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)包括一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)。
28、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述振動(dòng)信號(hào)包括n個(gè)時(shí)刻的振動(dòng)子信號(hào)；所述一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括卷積核和池化核；所述診斷單元具體用于：
29、獲取第n個(gè)時(shí)刻的振動(dòng)子信號(hào)；n為大于n的整數(shù)；n為大于0的整數(shù)；
30、將所述振動(dòng)子信號(hào)輸入至所述卷積核，得到卷積處理后的第一中間數(shù)據(jù)；
31、將所述第一中間數(shù)據(jù)輸入至所述池化核，得到池化處理后的第二中間數(shù)據(jù)；
32、將所述第二中間數(shù)據(jù)輸入至所述長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)，所述長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)根據(jù)所述第二中間數(shù)據(jù)和第n-1時(shí)刻對(duì)應(yīng)的中間數(shù)據(jù)，計(jì)算與所述第n個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的激活函數(shù)，得到第三中間數(shù)據(jù)；
33、將n賦值為n+1，返回執(zhí)行所述獲取第n個(gè)時(shí)刻的振動(dòng)子信號(hào)的步驟，直至n等于n，將第三中間數(shù)據(jù)確定為目標(biāo)數(shù)據(jù)；
34、根據(jù)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)確定所述主軸承是否存在故障。
35、在本申請(qǐng)一些實(shí)施例中，所述預(yù)處理單元具體用于：
36、對(duì)所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行去噪處理，得到去噪處理后的振動(dòng)信號(hào)。
37、根據(jù)本公開實(shí)施例的第三方面，一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如第一方面中任一項(xiàng)所述的方法。
38、根據(jù)本公開實(shí)施例的第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面中任一項(xiàng)所述的方法。
39、根據(jù)本公開實(shí)施例的第五方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面中任一項(xiàng)所述的方法。
40、本公開的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：通過獲取盾構(gòu)機(jī)主軸承的振動(dòng)信號(hào)；將振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的振動(dòng)信號(hào)；將預(yù)處理后的振動(dòng)信號(hào)輸入至故障診斷模型，得到故障診斷模型根據(jù)振動(dòng)信號(hào)對(duì)主軸承是否存在故障進(jìn)行判斷得到的診斷結(jié)果；其中，故障診斷模型是預(yù)先對(duì)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練得到的；深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)包括一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)。采用一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式體現(xiàn)出了模型輸出結(jié)果與時(shí)間的關(guān)系，從而能夠滿足盾構(gòu)機(jī)主軸承對(duì)故障診斷的實(shí)際需求。
41、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。
1.一種盾構(gòu)機(jī)主軸承的故障診斷方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)主軸承的故障診斷方法，其特征在于，所述振動(dòng)信號(hào)包括n個(gè)時(shí)刻的振動(dòng)子信號(hào)；所述一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括卷積核和池化核；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)主軸承的故障診斷方法，其特征在于，所述將所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的振動(dòng)信號(hào)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)主軸承的故障診斷方法，其特征在于，所述故障診斷模型通過以下步驟進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練得到：
5.一種盾構(gòu)機(jī)主軸承的故障診斷裝置，其特征在于，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)主軸承的故障診斷方法，其特征在于，所述振動(dòng)信號(hào)包括n個(gè)時(shí)刻的振動(dòng)子信號(hào)；所述一維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括卷積核和池化核；所述診斷單元具體用于：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)主軸承的故障診斷方法，其特征在于，所述預(yù)處理單元具體用于：
8.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法。
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法。
10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法。