(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210872978.1 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 贵州电网有限责任公司 地址 550002 贵州省贵阳市南明区滨河路 17号 (72)发明人 王杰峰　杜鹏　舒彧　李洵　 郝越峰　卢仁猛　方继宇　肖宁　 (74)专利代理 机构 贵阳中新专利商标事务所 52100 专利代理师 商小川 (51)Int.Cl. G01M 13/00(2019.01) G01D 21/02(2006.01) G06K 9/00(2022.01) (54)发明名称 一种机器设备故障诊断方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种机器设备故障诊断方法 及装置， 所述故障诊断方法包括： 获取多个传感 器采集的机器的运动状况信息； 对 所述运动状况 信息进行一维或多维处理， 生成多个诊断指标； 基于多个所述诊断指标进行机器的故障诊断； 解 决了现有技术对机器进行故障诊断存在主观因 素， 对机器的故障诊断不够准确等 技术问题。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115235749 A 2022.10.25 CN 115235749 A 1.一种机器设备故障诊断方法， 其特 征在于： 所述方法包括： 获取各个传感器采集的机器的运动状况信息； 对所述运动状况信息进行一维或多维处 理， 生成诊断指标； 基于各个诊断指标进行机器的故障诊断。 2.根据权利要求1所述的一种机器设备故障诊断方法， 其特征在于： 诊断指标包括： 第 一诊断指标； 获取运动状况信息中的第一振动信号和第二振动信号； 对第一振动信号和第二振动信号进行多元 经验模式分解， 得到全 谱指标； 将全谱指标作为第一诊断指标。 3.根据权利要求2所述的一种机器设备故障诊断方法， 其特征在于： 全谱指标的生成方 法包括： 对第一振动信号和第二振动信号进行多元 经验模式分解， 得到目标固有模态函数； 获取标准正交方向的标准 二维信号和故障情况 下的故障二维信号； 计算目标固有模态函数与标准 二维信号之间的第一互信息； 对故障二维信号进行多元 经验模式分解， 得到故障固有模态函数； 计算故障固有模态函数和故障二维信号之间的第二互信息； 计算故障固有模态函数和标准 二维信号之间的第三互信息； 通过第一互信息、 第二互信息以及第三互信息计算得到全 谱指标。 4.根据权利要求3所述的一种机器设备故障诊断方法， 其特征在于： 通过第一互信息、 第二互信息以及第三互信息计算得到全 谱指标的方法包括： 计算第一互信息和第二互信息的均值； 基于均值和第三互信息计算， 得到固有模态函数的敏感因子； 基于敏感因子确定目标固有模态函数； 基于目标固有模态函数 得到全谱指标。 5.根据权利要求1所述的一种机器设备故障诊断方法， 其特征在于： 所述诊断指标包 括： 第二诊断指标； 对运动状况信息进行一维处 理， 生成一个以上诊断指标， 包括： 根据运动状况信息得到一个以上运动信号； 对运动信号进行 特征提取， 得到特 征信息； 通过主成分分析对各个特征信息进行特征融合， 得到特征产生指标； 将特征产生指标 作为第二诊断指标。 6.根据权利要求5所述的一种机器设备故障诊断方法， 其特征在于： 通过主成分分析对 特征信息进 行特征融合， 得到特征产生指标的方法包括： 将各个特征信息进行存储， 得到特 征集； 获取预设故障级别； 通过单调相关性算法计算特征集中的每个特征与 预设故障级别之间的单调相关性， 得 到单调相关性 集合； 基于单调相关性 集合得到第一主成分； 计算第一主成分和所述预设故障级别之间的单调相关性， 得到目标 单调相关性；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115235749 A 2基于目标 单调相关性得到特 征产生指标。 7.根据权利要求1所述的一种机器设备故障诊断方法， 其特征在于： 诊断指标包括第 一 诊断指标和第二诊断指标； 基于各个诊断指标进行机器的故障诊断， 包括： 通过第一诊断指标和第二诊断指标确定单调变化趋势； 根据单调变化趋势确定 机器的损伤程度； 通过损伤程度进行机器的故障诊断。 8.根据权利要求3所述的一种机器设备故障诊断方法， 其特征在于： 目标固有模态函数 的确定方法为： 在正常操作情况下， 选取两个标准正交方向的第一振动信号xnor(t)和第二 振动信号ynor(t),记作标准二维信号xnor(t)i+ynor(t)j， 并在故障情况下， 选取原来的两个 正交方向的第一故障信号x(t)和第二故障信号y(t)， 记作故障二维信号x(t)i +y(t)j， 通过 EMD方法对第n个固有模态函数的第一振动信 号xnor(t)、 第二振动信 号ynor(t)、 第一故障信 号x(t)以及第二故障信号y(t)进行多元经验模式分解， 得到目标固有函数的cnxnor(t)、 cnynor(t)； 选取正常操作情 况下和故障情 况下的正交方向的信号后获取标准正交方向的标 准二维信号xnor(t)i+ynor(t)j， 并获取故障情况下的正交方向的故障二维信号x(t)i+y(t) j； 根据目标固有函数获取正常信号的第n个固有模态函数cnxnor(t)i+cnynor(t)j， 并计算正 常信号的第n个固有模态函数cnxnor(t)i+cnynor(t)j与标准二维信号xnor(t)i+ynor(t)j之间 的第一互信息an； 当得到故障二维信号后， 根据EMD方法对故障二维信号x(t)i+y(t)j进行 多元经验模式分解， 得到故障固有模态函数cnx(t)和cny(t)。 9.根据权利要求1所述的一种机器设备故障诊断方法， 其特征在于： 第 二互信息和第三 互信息和敏感因子的确定方法为： 根据故障固有模态函数cnx(t)和cny(t)得到故障固有模态函数 的第n个固有模态函数 cnx(t)i和cny(t)j， 并计算故障固有模态函数的第n个固有模态函数cnx(t)i和cny(t)j和故 障二维信号x(t)i+y(t)j之间的第二互信息bn； 计算故障模态函 数的第n个固有模态函数c nx (t)i和cny(t)j和标准 二维信号xnor(t)i+ynor(t)j之间的第三互信息en； 固有模态函数的敏感因子， 计算公式为： (an+bn)/2为第一互信息和第二互信息的均值， en为第三互信息， λn为固有模态函数的敏 感因子， 第一互信息和第二互信息的均值越低， 敏感因子的值越高， 说明此敏感因子对应的 固有模态函数越灵敏。 10.一种故障诊断装置， 其特 征在于， 故障诊断装置包括： 获取模块， 用于获取 各个传感器采集的机器的运动状况信息； 处理模块， 用于对运动状况信息进行一维或多维处理， 生成诊断指标； 诊断模块， 用于 基于各个诊断指标进行机器的故障诊断。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115235749 A 3