[发明专利]一种机械故障诊断优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种机械故障诊断优化方法及系统，其方法为包括准备步骤和诊断步骤，并且在准备步骤中，构建包含目前全部已知诊断样本的诊断样本库和构建若干未知诊断样本，再根据已知诊断样本和未知诊断样本，训练并生成故障诊断算法；在诊断步骤中，运用训练故障诊断算法诊断从现场获取的表征机械当前运行状态的诊断样本，若诊断结果为未知运行状态，利用专家分析或现场分析等技术确定机械运行状态，并将诊断样本更新为已知诊断样本，而且在删除与最近更新的已知诊断样本相似的未知诊断样本后，重新训练故障诊断算法。本发明能够实现诊断样本库和故障诊断算法的动态完善，提高了故障诊断的准确率，从而提升机械设备的运行质量，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及机械故障检测领域，特别涉及一种机械故障诊断优化方法及系统。

背景技术

随着现代工业及科学技术的迅速发展,现代设备的结构越来越复杂,功能越来越完善,自动化程度越来越高,不仅同一设备的不同部分之间互相关联,紧密结合,而且不同设备之间还存在着紧密的关系,在生产过程中形成一个整体。因此,一处故障就有可能引起链式反应,导致整个设备甚至整个生产过程不能正常运行,所以机械故障诊断具有重要的意义。

故障诊断是从医学检验和诊断中受到启发,并随着系统工程、信息论、控制论、电子技术、计算机技术、信息处理、人工智能等现代科学技术的发展而发展起来的一门新兴综合性交叉学科,其研究内容涉及故障机理、传感器与检测技术、信号分析与数据处理、自动控制、系统辨识、专家系统和计算机软硬件等技术领域。

目前由于技术的限制以及故障样本相对缺乏的原因，实际生产过程中应用的故障诊断技术总存在误诊断的问题，这在个别领域是无法接受的，为此建立一个完善的故障样本库，设计出诊断准确率高的故障诊断算法就成为迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前机械故障识别准确度低，故障样本不完善的技术问题，提供一种机械故障诊断优化方法及系统。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种机械故障诊断优化方法，包括准备步骤与诊断步骤，所述准备步骤包括：首先构建包含目前全部已知诊断样本的诊断样本库，然后根据所述已知诊断样本，构建若干未知诊断样本，并将所述未知诊断样本保存在所述诊断样本库中；其中，机械的运行状态分为正常状态、潜在故障状态和故障状态，所述已知诊断样本分别用于表征机械的已知正常状态、已知潜在故障状态和已知故障状态，所述未知诊断样本用于表征机械的未知运行状态；

最后，根据所述诊断样本库中所有的所述已知诊断样本和所述未知诊断样本，训练并生成故障诊断算法，并且所述故障诊断算法的诊断结果分别与所述已知正常状态、所述已知潜在故障状态、所述已知故障状态以及所述未知运行状态相对应；

所述诊断步骤包括：

第一步：运用所述故障诊断算法诊断从现场获取的表征机械当前运行状态的诊断样本，最终输出诊断结果；

第二步：若第一步中的所述诊断结果为所述未知运行状态，则确定所述诊断样本表征的机械运行状态，并将已确定所表征的机械运行状态的所述诊断样本更新为所述已知诊断样本；

第三步：删除与最近更新的所述已知诊断样本相似的所述未知诊断样本后，根据所述诊断样本库中所有的所述已知诊断样本和所述未知诊断样本，重新训练并生成故障诊断算法；

第四步：将当前的所述故障诊断算法替换为第三步中重新训练生成的所述故障诊断算法。

根据一种具体的实施方式，在所述第一步中，对表征所述已知正常状态的所述已知诊断样本，进行变异处理，以构建所述未知诊断样本；其中，