一种离心泵多模态监测数据清洗及建模方法技术

本发明专利技术公开一种离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，通过布设热红外成像及振动传感器，实时获取运转中离心泵热红外成像和振动两种传感数据，形成离心泵工作状态原始数据序列，表征离心泵时序的温度，运动及振动信息三种模态数据。对离心泵工作状态原始数据序列进行数据清洗，根据数据的可靠性滤除不可靠的监测数据，形成离心泵工作状态数据序列。对离心泵工作状态数据序列进行多流深度特征提取并融合，形成离心泵多模态监测特征模型，以表征离心泵的工作状态。离心泵的工作状态。离心泵的工作状态。

【技术实现步骤摘要】
一种离心泵多模态监测数据清洗及建模方法


[0001]本专利技术涉及一种离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，属于离心泵运行状态建模


技术介绍

[0002]离心泵是一种应用广泛的旋转机械，具有运行转速高、介质温度压力高等特点，加之复杂的设备工况，极易发生各类故障，导致各类恶性事故的产生，影响设备运行的可靠性和安全性。鲁棒获取离心泵运行状态信息并建模是离心泵运行状态辨识及故障诊断的前提和基础。现有技术多采用单一的振动传感器获取离心泵的运行过程中的振动信息以表达离心泵的运行状态。但是，大量的研究和实际应用成果表明该类策略所获取的单一模态的传感器监测信息难以准确、及时的反应离心泵的运行状态，导致故障诊断结果常出现严重误差，无法满足实际应用的需求。
[0003]离心泵运行状态相关要素主要包括：机体温度变化、壳体运动状态及轴承振动三个要素。随着传感器技术的发展，对于这三种信息要素监测的技术日趋成熟，使得离心泵多模态监测数据的及时获取成为可能，能够为离心泵运行状态监测及建模提供更加丰富的基础数据。然而，数据量的增加导致大量错误数据的产生，为准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，实时获取运转中离心泵热红外成像和振动两种传感数据，形成离心泵工作状态原始数据序列，表征离心泵时序的温度，运动及振动信息；采用时序的耦合计算，根据耦合计算结果判断温度，运动及振动信息的原始数据序列的可靠性；根据数据的对表征离心泵时序的温度，运动及振动信息的原始数据序列进行数据清洗，构造离心泵工作状态数据序列；对离心泵工作状态数据序列进行多流深度特征提取并融合，形成离心泵的工作状态模型，以表征离心泵的工作状态。2.根据权利要求1所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，在离心泵区域内布设热红外成像传感器，用于实时获取运转中离心泵热红外成像的传感数据，成像视域以离心泵区域为中心，离心泵区域像素占据图像像素的50％以上；在离心泵滚动轴承器件布设振动传感器，用于实时获取运转中离心泵振动数据。3.根据权利要求1所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，实时获取运转中离心泵热红外成像数据表征离心泵时序的温度信息；利用热红外成像的强度信息，采用基于兴趣区域的离心泵热成像区域提取方法，考虑到离心泵布设区域在热成像区域中的像素位置相对稳定，离心泵轴承部件区域在热成像区域中的像素位置相对稳定，标定离心泵区域R及轴承部件区域S，计算轴承部件区域S中热成像的强度值并换算成温度值：其中，为t时刻旋转轴承部件区域的热成像强度值之和，N
S
为兴趣区域中像素的数量，α为热成像强度值到温度值的换算系数。4.根据权利要求1所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，实时获取运转中离心泵热红外成像数据表征离心泵时序的运动信息；利用热红外成像的像素位置信息，在先验的离心泵区域R中利用光流法计算一段时间间隔ν内的运动信息，形成t时刻二维的运动特征图维的运动特征图其中，R
t
(x,y)为t时刻离心泵区域，R
t
‑
v
(x,y)为t
‑
v时刻离心泵区域，τ为预设阈值，(x,y)为图像像素位置。5.根据权利要求1所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，利用振动传感器实时获取运转中离心泵振动信息V
t
。6.根据权利要求1所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，采用时域耦合法对表征离心泵时序的温度，运动及振动信息的原始数据序列的可靠性进行判别：可靠性判别的依据：
①
当时域耦合性降低时表明数据发生瞬变；
②
当温度，运动及振动信息数据协同瞬变时，数据可靠；
③
当温度，运动及振动信息数据的瞬变不协同时，不协同的一类数据不可靠。7.根据权利要求6所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模...

【专利技术属性】
技术研发人员：周克发，杨德玮，杨军，刘晓杰，陈莹颖，陈伟，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：