基于多模态数据的减速机运行检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及数据处理领域，具体涉及一种基于多模态数据的减速机运行检测方法及系统。该方法包括：获取减速机运行时的振动数据点和不同运行参数的参数数据点，对运行参数进行子区间划分，在子区间内，根据振动数据点和参数数据点的异常程度获得参考价值；根据参数数据点的分布获得约束值，结合参考价值和约束值得到参数数据点的必要程度，根据必要程度对插值误差的计算进行优化，得到最优插值阶数，根据最优插值阶数对运行参数进行插值，获取多模态数据并进行特征融合，实现对减速机运行状态的检测，本发明专利技术提高了选取的插值阶数的准确性和插值结果的准确性，在利用多模态数据进行特征融合后，提高了对减速机运行状态检测的准确性。提高了对减速机运行状态检测的准确性。提高了对减速机运行状态检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于多模态数据的减速机运行检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及数据处理领域，具体涉及一种基于多模态数据的减速机运行检测方法及系统。

技术介绍

[0002]由于使用单一的振动数据对减速机进行检测时，并不能全面的检测减速机的运行状态，因此可通过多个传感器采集例如温度、油液状况等多个运行参数的数据，并通过多模态特征融合等算法实现当前运行状态的模型构建，从而对减速机运行进行全面检测，但由于不同运行参数受限于参数特性和传感器的差异，在进行数据采样时，采样频率互不相同，导致多模态数据进行融合后会对结果造成较大的干扰，因此通常采用样条插值算法对多模态数据进行插值，从而实现对不同采样频率的整合。
[0003]相关技术中，通过每次使用不同阶数的插值函数对数据进行插值，根据每次插值后的误差函数值的大小对插值阶数进行自适应选择。但对于多模态数据，不同参数数据点之间的意义存在差异，不同参数数据点对插值后产生的误差的要求不同，有些参数数据点在插值后允许存在较大误差，有些参数数据点在插值后不允许存在较大误差，如果在误差函数中对不同的参数数据点使用相同的权重，会降低自适应选取的插值阶数的准确性，导致最终的插值结果不佳，降低多模态数据融合后对减速机运行状态检测的准确性。

技术实现思路

[0004]为了解决现有的样条插值算法对自适应选取的插值阶数不准确，导致最终的插值结果不佳，降低使用多模态数据融合后对减速机运行状态检测的准确性的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于多模态数据的减速机运行检测方法及系统，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提出了一种基于多模态数据的减速机运行检测方法，所述方法包括：获取减速机运行时的振动数据点和模态数据点，所述模态数据点包括不同运行参数的参数数据点，其中，对每个所述运行参数的采样频率互不相同；根据每个所述振动数据点所在时刻下存在的参数数据点的数量，获得运行参数的子区间，将任意一个所述子区间作为目标子区间；在所述目标子区间内，将时序上与所述参数数据点相距最近的振动数据点作为参数数据点的参考振动数据点，根据每个所述参数数据点与所述参考振动数据点之间的时间间隔以及所述参考振动数据点的幅值，获得每个参数数据点的基础参考价值；根据所述目标子区间内所有运行参数中参数数据点的幅值，获得所述目标子区间的整体参考价值；根据所述基础参考价值和所述整体参考价值获得每个参数数据点的参考价值；根据所述目标子区间内每个运行参数的所述参数数据点的分布，获得每个运行参数在目标子区间内的约束值；根据所述参考价值和所述约束值获得每个参数数据点的必要
程度；在所述目标子区间内对每个运行参数进行插值，根据所述必要程度和每个所述参数数据点插值前后幅值的差异获得每个运行参数的最优插值阶数；根据所述最优插值阶数对减速机的运行状态进行检测。
[0005]进一步地，所述根据每个所述振动数据点所在时刻下存在的参数数据点的数量，获得运行参数的子区间包括：将每个振动数据点所在时刻作为判定时刻，若所述判定时刻下存在的参数数据点的数量等于运行参数的总数量，则将该判定时刻作为所述子区间的端点；选取任意两个相邻的所述端点和两个所述端点之间的区间作为运行参数的所述子区间。
[0006]进一步地，所述根据每个所述参数数据点与所述参考振动数据点之间的时间间隔以及所述参考振动数据点的幅值，获得每个参数数据点的基础参考价值包括：在时序上分别将与所述参数数据点相距最近的两个参考振动数据点作为第一参考振动数据点和第二参考振动数据点，将所述参数数据点与第一参考振动数据点之间的时间间隔作为第一时间间隔；将所述参数数据点与第二参考振动数据点之间的时间间隔作为第二时间间隔；将所述第一时间间隔进行归一化处理的结果作为第一参考振动数据点的权重，将所述第二时间间隔进行归一化处理的结果作为第二参考振动数据点的权重；对第一参考振动数据点的幅值和第二参考振动数据点的幅值进行加权求和，获得每个参数数据点的基础参考价值。
[0007]进一步地，所述根据所述目标子区间内所有运行参数中参数数据点的幅值，获得所述目标子区间的整体参考价值包括：在所述目标子区间内，将每个运行参数所有所述参数数据点的幅值的平均值作为整体幅值，将每个运行参数的每个参数数据点的幅值与所述整体幅值之间的差值的绝对值，作为参数数据点的异常值；根据目标子区间内每个运行参数所有参数数据点的所述异常值的平均值作为每个运行参数的异常指标；对每个运行参数的所述异常指标进行归一化处理获得每个运行参数的标准异常指标；将目标子区间内所有运行参数的所述标准异常指标的平均值作为目标子区间的整体参考价值。
[0008]进一步地，所述根据所述基础参考价值和所述整体参考价值获得每个参数数据点的参考价值包括：将预设第一常数作为所述基础参考价值的权重，将预设第二常数作为所述整体参考价值的权重；对所述基础参考价值和所述整体参考价值进行加权求和，获得每个参数数据点的参考价值。
[0009]进一步地，所述根据所述目标子区间内每个运行参数的所述参数数据点的分布，获得每个运行参数在目标子区间内的约束值包括：
在每个运行参数的所述目标子区间内，将每个所述参数数据点分别与相邻的两个其他参数数据点之间的连线形成的夹角角度，作为每个所述参数数据点的参考角度，其中所述参考角度的取值范围为；对所述参考角度进行负相关映射获得每个所述参数数据点的突变程度；在每个运行参数的所述目标子区间内，计算所有所述参数数据点的幅值的平均值，获得幅值平均值；将每个所述参数数据点的幅值与所述幅值平均值之间的差值，作为每个所述参数数据点的偏离程度；将所述突变程度和所述偏离程度的乘积的平方值作为每个参数数据点的波动程度；将所述目标子区间内每个运行参数的所有参数数据点的所述波动程度的平均值作为整体波动程度，对所述整体波动程度开平方获得每个运行参数在目标子区间内的约束值。
[0010]进一步地，所述根据所述参考价值和所述约束值获得每个参数数据点的必要程度包括：将预设第三常数作为所述参考价值的权重，将预设第四常数作为所述约束值的权重；对所述参考价值和所述约束值进行加权求和，获得每个参数数据点的必要程度。
[0011]进一步地，所述根据所述必要程度和每个所述参数数据点插值前后幅值的差异获得每个运行参数的最优插值阶数包括：在所述目标子区间内，基于样条插值算法，分别使用每一阶的插值函数对每个运行参数进行插值，每次插值完成后，将每个所述参数数据点插值前后幅值的差值与所述必要程度的乘积值作为每个参数数据点的误差调整值；将所述误差调整值的平方值作为每个参数数据点的优化误差值，将所有参数数据点的所述优化误差值的平均值作为所述目标子区间内每个运行参数的整体优化误差值；将所述整体优化误差值的最小值对应的插值函数的阶数作为每个运行参数的最优插值阶数。
[0012]进一步地，所述根据所述最优插值阶数对减速机的运行状态进行检测包括：基于样条插值算法，根据每个运行参数的所述最优插值阶数对每个运行参数进行插值，得到插值结果；根据插值结果，获取不同运行参数在相同时刻下的数据作为多模态数据；将多模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多模态数据的减速机运行检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取减速机运行时的振动数据点和模态数据点，所述模态数据点包括不同运行参数的参数数据点，其中，对每个所述运行参数的采样频率互不相同；根据每个所述振动数据点所在时刻下存在的参数数据点的数量，获得运行参数的子区间，将任意一个所述子区间作为目标子区间；在所述目标子区间内，将时序上与所述参数数据点相距最近的振动数据点作为参数数据点的参考振动数据点，根据每个所述参数数据点与所述参考振动数据点之间的时间间隔以及所述参考振动数据点的幅值，获得每个参数数据点的基础参考价值；根据所述目标子区间内所有运行参数中参数数据点的幅值，获得所述目标子区间的整体参考价值；根据所述基础参考价值和所述整体参考价值获得每个参数数据点的参考价值；根据所述目标子区间内每个运行参数的所述参数数据点的分布，获得每个运行参数在目标子区间内的约束值；根据所述参考价值和所述约束值获得每个参数数据点的必要程度；在所述目标子区间内对每个运行参数进行插值，根据所述必要程度和每个所述参数数据点插值前后幅值的差异获得每个运行参数的最优插值阶数；根据所述最优插值阶数对减速机的运行状态进行检测。2.根据权利要求1所述的一种基于多模态数据的减速机运行检测方法，其特征在于，所述根据每个所述振动数据点所在时刻下存在的参数数据点的数量，获得运行参数的子区间包括：将每个振动数据点所在时刻作为判定时刻，若所述判定时刻下存在的参数数据点的数量等于运行参数的总数量，则将该判定时刻作为所述子区间的端点；选取任意两个相邻的所述端点和两个所述端点之间的区间作为运行参数的所述子区间。3.根据权利要求1所述的一种基于多模态数据的减速机运行检测方法，其特征在于，所述根据每个所述参数数据点与所述参考振动数据点之间的时间间隔以及所述参考振动数据点的幅值，获得每个参数数据点的基础参考价值包括：在时序上分别将与所述参数数据点相距最近的两个参考振动数据点作为第一参考振动数据点和第二参考振动数据点，将所述参数数据点与第一参考振动数据点之间的时间间隔作为第一时间间隔；将所述参数数据点与第二参考振动数据点之间的时间间隔作为第二时间间隔；将所述第一时间间隔进行归一化处理的结果作为第一参考振动数据点的权重，将所述第二时间间隔进行归一化处理的结果作为第二参考振动数据点的权重；对第一参考振动数据点的幅值和第二参考振动数据点的幅值进行加权求和，获得每个参数数据点的基础参考价值。4.根据权利要求1所述的一种基于多模态数据的减速机运行检测方法，其特征在于，所述根据所述目标子区间内所有运行参数中参数数据点的幅值，获得所述目标子区间的整体参考价值包括：在所述目标子区间内，将每个运行参数所有所述参数数据点的幅值的平均值作为整体
幅值，将每个运行参数的每个参数数据点的幅值与所述整体幅值之间的差值的绝对值，作为参数数据点的异常值；根据目标子区间内每个运行参数所有参数数据点的所述异常值的平均值作为每个运行参数的异常指标；对每个运行参数的所述异常指标进行归一化处理获得每个运行参数的标准异常指标；将目标子区间内所有运行参数的所述标准异常指标的平均值作为目标子区...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宾辉，陈可来，张鹏，张远丽，戴振洲，杜俊峰，林志楠，
申请(专利权)人：浙江恒齿传动股份有限公司，
类型：发明
国别省市：