CN113465904A - 一种提升机故障诊断系统、终端设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请适用于矿物开采技术领域，提供了一种提升机故障诊断系统、终端设备及介质，该系统包括：提升机、信号转接站、控制器和显示器；控制器分别与信号转接站及显示器连接，信号转接站与提升机上的传感器连接；其中：传感器，用于采集提升机在工作过程中的传感数据，传感数据包括振动信号和温度值；信号转接站，用于将传感数据发送至控制器；控制器，用于基于预设的故障诊断模型和传感数据进行故障诊断，得到提升机当前的工作状态；故障诊断模型通过对提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到；显示器，用于对工作状态进行显示。通过上述系统，能够自动对提升机进行故障诊断。

Description

一种提升机故障诊断系统、终端设备及介质

技术领域

本申请属于矿物开采技术领域，尤其涉及一种提升机故障诊断系统、终端设备及介质。

背景技术

矿井提升机是所有采矿设备的“咽喉”，担负着提矿、人员材料上下运输作用。提升机系统安全运行及检查维护是确保矿山安全生产的基本保障。

目前，对提升机系统的故障诊断还停留在主要依靠人观察的预防性检查上，通过听、摸、看等原始手段来实现，尤其是对提升机的工作状况，一般都是通过停产来进行检查，不仅检查周期长，还容易因人为的因素导致遗检、误判等。

发明内容

本申请实施例提供了一种提升机故障诊断系统、终端设备及介质，可以自动地对提升机进行故障诊断，提高故障诊断的及时性和准确率。

第一方面，本申请实施例提供了一种提升机故障诊断系统，所述系统包括提升机、信号转接站、控制器和显示器；所述控制器分别与所述信号转接站及所述显示器连接，所述信号转接站与所述提升机上的传感器连接；其中：

所述传感器，用于采集所述提升机在工作过程中的传感数据，所述传感数据包括振动信号和温度值；

所述信号转接站，用于将所述传感数据发送至所述控制器；

所述控制器，用于基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到；

所述显示器，用于对所述工作状态进行显示。

第二方面，本申请实施例提供了一种故障诊断方法，所述方法包括：

采集所述提升机在工作过程中的传感数据，所述传感数据包括振动信号和温度值；

基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到。

第三方面，本申请实施例提供了一种故障诊断装置，所述装置包括：

数据采集模块，用于采集所述提升机在工作过程中的传感数据，所述传感数据包括振动信号和温度值；

故障诊断模块，用于基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到。

第四方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下方法：

采集所述提升机在工作过程中的传感数据，所述传感数据包括振动信号和温度值；

基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：

采集所述提升机在工作过程中的传感数据，所述传感数据包括振动信号和温度值；

基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，实现如下方法：

采集所述提升机在工作过程中的传感数据，所述传感数据包括振动信号和温度值；

基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：在本申请实施例中提供的故障诊断系统中，安装于提升机上的振动传感器和温度传感器可以实时监测提升机的振动信号和温度值，并通过信号转接站将振动信号和温度值发送至控制器；控制器可以根据接收到的振动信号和温度值，再结合预设的故障诊断模型，确定提升机的工作状态，并将工作状态发送至显示器进行显示。在本申请实施例中，基于传感器不断地采集到的实时数据，可以对提升机的工作状态进行实时监控，及时对提升机进行维修保养。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种提升机故障诊断系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种提升机故障诊断方法的流程示意图；

图3是本申请实施例提供的一种提升机故障诊断装置的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

图1是本申请实施例提供的一种提升机故障诊断系统的结构示意图，参照图1，该系统包括：提升机、信号转接站、控制器和显示器。所述控制器分别与所述信号转接站及所述显示器连接，所述信号转接站与所述提升机上的传感器连接；其中：

所述传感器，用于采集所述提升机在工作过程中的传感数据，所述传感数据包括振动信号和温度值。

所述信号转接站，用于将所述传感数据发送至所述控制器。

所述控制器，用于基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到。

所述显示器，用于对所述工作状态进行显示。

提升机是矿井提升设备中的动力部分，主要由电动机、齿轮箱、主轴装置、制动装置、深度指示器、电控系统和操纵台等组成；而在井筒中的装备有罐道、罐道梁、梯子间、管路、电缆、井底金属支承结构、托管梁、电缆支架、过卷装置等，罐道和罐梁是井筒装备的主要组成部分，是保证提升容器安全运行的导向设施。

如图1所示，提升机上安装有传感器，用来采集传感数据。例如提升机上安装振动传感器和温度传感器，可以对提升机的振动信号和温度进行实时监测。振动传感器和温度传感器可以分别设置于提升机需要进行故障监测的部位，例如，齿轮箱、主轴装置等部位。

一般地，提升机需要进行故障诊断的部位可以同时安装振动传感器和温度传感器，但是，也可以只安装一个传感器。具体地，振动传感器可以稳固地磁吸在提升机的表面和轴承上；温度传感器可以稳固地磁吸在提升机的表面和轴承上。示例性地，振动传感器和温度传感器在主井双斗提升机上布局时，振动传感器为主电机北南各一个，减速箱北南各一个，主导轮北南各一个，导向轮北南各一个；温度传感器分别为主电机北一个，减速箱北一个，主导轮北南各一个，导向轮北南各一个。

在本申请实施例中，上述信号转接站是连接上述控制器与上述提升机的中间设备，主要功能是给提升机上的传感器配电以及将传感器采集的传感数据传送到控制器。信号转接线可以由两排接线端子组成。24V电压接到端子排再通过电缆接到传感器的正极，传感器的信号线接到端子排将信号传输到控制器中。

在本申请实施例中，控制器中设置有故障诊断模型，控制器可以基于预设的故障诊断模型和接收到的传感数据进行故障诊断，得到提升机当前的工作状态。

其中故障诊断模型通过对提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到。历史工作状态包括历史正常状态和历史故障状态，每个状态可以对应大量的历史振动信号和历史温度信息。根据不同状态下的历史温度信息，确定提升机处于正常状态下的最大温度阈值；例如可以确定处于正常状态下的最大温度，以及属于故障状态的最低温度，然后取最大值，得到提升机处于正常状态下的最大温度阈值。另外，可以采用处于正常工作状态下的振动信号，对单分类支持向量机分类器进行训练，得到第一判断器；采用每个历史振动信号对支持向量机进行训练，得到第二判断器。故障诊断模型中包括最大温度阈值、第一判断器和第二判断器。第一温度阈值用于判断提升机当前的温度是否异常，从而确定提升机是否故障；第一判断器和第二判断器用于根据振动信号确定当前提升机是否有故障。

采用该故障诊断模型进行故障诊断的具体步骤可以如下：

将输入模型中的温度值与最大温度阈值进行比较，若该温度值大于最大温度阈值，则确定该温度值对应的部位处于故障状态；

否则，将输入模型中的振动信号分别输入到第一判断器和第二判断器中，得到第一判断结果和第二判断结果；

根据第一判断结果和第二判断结果对该部位的工作状态进行判断。

另外，采用振动信号进行判断时，需要对振动信号进行预处理。具体地，可以在多个不同部位的振动信号中多次加入高斯白噪音；对加入白噪音后的振动信号进行经验模式分解，分别得到每个振动信号的多个振动分量；然后分别计算每个振动信号的多个振动分量的能量，从而可以得到振动信号在不同频段的能量分布；根据振动信号在不同频段的能量分布，确定振动信号的能量熵。然后，可以采用振动信号的能量熵进行故障诊断。

具体地，在采用第一判断结果和第二判断结果进行工作状态判断时，为了更准确地确定故障状态，可以设定只有第一判断结果和第二判断结果均为故障状态时，提升机的该部位处于故障状态；第一判断结果和第二判断结果均为正常状态时，提升机处于正常状态；第一判断结果和第二判断结果中只有一个判断结果处于故障状态时，可以确定处于正常状态，同时确定该部位具有故障的风险，对该部位进行关注。

当然，若提升机的某个部位只具有一个传感器，可以指根据该传感器的数据对该部位进行故障诊断。例如，若该部位只有温度传感器，则当该部位的温度值小于或等于最大温度阈值时，可以认为该部位处于正常状态。

具体地，提升机的工作状态可以包括提升机的各个部位的工作状态。控制器可以将传感器采集到的每个部位的振动信号和温度值分别输入到故障诊断模型中，确定提升机的每个部位的工作状态。

在一种可能的实现方式中，控制器中还配置波形分析算法，波形分析算法用于对振动信号进行波形分析，控制器可以根据波形分析结果对提升机的工作状态进行辅助诊断。

利用传感器采集获得电机轴承振动信息，结合提升机的使用情况，设计集成型智能故障诊断系统，通过传感器获取振动波形信号直接传输到PLC或者经过信号调理器传送到工控机电脑，可以分析提升机系统的相关参数特征，如转子不平衡，油膜振荡，转轴不对中，转轴裂纹，倍频共振，分频共振，定子电压过高，定子电流过大，温度过高等故障，采取合适的数据分析算法，确定实时有效的振动预警方案。

利用温度传感器采集获得电机轴承温度信息，并结合相应工况信息，设计集成型智能故障诊断系统，通过传感器获取振动波形信号直接传输到PLC或者经过信号调理器传送到工控机电脑。采取合适的数据分析算法，确定实时有效的温度检测预警方案。

并且针对主井双斗提升机状态监控使用振动-温度传感器实时数据，通过振动量和温度值的分析，判断提升机运行状态。检测系统中使用到的振动检测方法有时域波形分析如波形因子、歪度、翘度，时域统计分析如波峰因子，时域相关分析，幅值谱分析，倒频谱分析，包络分析等。

在本申请实施例中，上述显示器用于将控制器的故障诊断结果实时显示在屏幕上。另外，显示器中，还可以显示各个部位的温度值曲线图等。

示例性地，矿井的主井双斗提升机集成型智能故障诊断系统的硬件可以包括：提升机系统，振动和温度传感器、中间转接站，控制柜、工控机、显示器，电缆、网线。其中振动和温度传感器分别用于采集提升机的振动和温度信号；电缆用于传输传感器采集到的模拟信号到中间转接站和控制柜；控制柜内置工控机，PLC设备，接线端子，显示器等，用于振动、温度信号的转换、运算和显示；网线用于PLC设备与工控机数字通讯；工控机用于安装分析软件系统运行；显示器用于显示信号信息。

振动和温度传感器实时采集提升机的温度信息和振动信号，并通过电缆将其发送至控制器，控制器可以根据实时采集的数据，对提升机各个部位的工作者状态进行判断，并将判断结果发送到显示器进行显示。

此外，提升机上也可以安装其他传感器，采集更多的信息，从而能通过对提升机的检测监视、故障分析、性能评估等，为提升机的设备结构修改、优化设计、合理制造及生产过程提供数据和信息，保障在各种工况的条件下提升机系统仍能稳定运行，保证监控的稳定。也就是说设备故障诊断既保证设备的可靠运行，减少故障引起的人员伤亡及经济损失，又可以获得更大的经济效益。

在本申请实施例中，故障诊断系统通过实时检测提升机的各个部位的温度和振动信号，实时监控提升机的各个部位的工作状态，从而能够及时检测到提升机的故障。在本实施例中，故障诊断模型通过温度、振动信号对提升机的各个部位的工作状态进行判断，可以提高系统的鲁棒性，同时减小资源配置上的花销，保障＝提升机安全稳定运行。在采用在振动信号进行工作状态的判断时，采用了两个判断器共同进行故障诊断，可以提高故障诊断的准确度，同时对各部位的潜在故障进行预测，从而便于对提升机进行及时的维修和保养，保障了采矿过程的安全。

图2是本申请实施例提供的一种提升机故障诊断方法的流程示意图，参照图2，该方法包括以下步骤：

S201，采集所述提升机在工作过程中的传感数据。

本实施例的执行主体为终端设备，所述终端设备可以为控制器，具体可以为可编程逻辑控制器。

具体地，上述传感数据包括提升机在工作过程中的实时振动信号和实时温度值。可以采用振动传感器采集提升机在工作过程中的振动信号，采用温度传感器采集提升机在工作过程中的温度值。

具体地，传感数据可以为提升机的一个部位的传感数据。可以在提升机的多个部位分别安装振动传感器和温度传感器，每个部位在工作过程中的振动信号和温度值均可以采集到。根据每个部位的温度值和振动信号，可以对提升机该部位进行故障诊断。

S202，基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到。

上述故障诊断模型中可以包括：最大温度阈值、第一判断器和第二判断器，第一温度阈值用于判断提升机当前的温度是否异常，从而确定提升机是否故障；第一判断器和第二判断器用于根据振动信号确定当前提升是否有故障。具体地，第一判断器可以为训练好的单分类支持向量机分类器；第二判断器可以为训练好的支持向量机。在进行故障诊断时，可以依次采用提升机的各个部位的传感数据，对提升机的各个部位进行故障诊断。首先采用提升机的一个部位的温度值与最高温度阈值进行比较，若温度值大于该最高温度阈值，则确定该部位故障；若小于最高温度阈值，则可以分别将振动信号输入到第一判断器和第二判断器中，得到第一判断结果和第二判断结果；若第一判断结果和第二判断结果皆判定该部位处于故障状态，则确定该部位故障，发送提示信息，提示对该部位进行立即检修。当第一判断结果和第二判断结果中，只有一个判定该部位为故障状态时，可以确定该部位目前处于正常状态，但是存在故障风险，可以提示之后对该部位进行保养。当第一判断结果和第二判断结果皆判定该部位正常时，可以确定该部位处于正常状态。

另外，在采用第一判断器和第二判断器进行故障诊断时，需要对振动信号进行预处理。具体地，可以采用经验模式分解，分别得到每个振动信号的多个振动分量；计算每个振动信号的多个振动分量的能量，得到每个振动信号的能量熵。然后采用能量熵输入到第一判断器和第二判断器中，获得故障诊断结果。

具体地，可以在多个不同部位的振动信号中多次加入高斯白噪音；对加入白噪音后的振动信号进行经验模式分解，分别得到每个振动信号的多个振动分量；然后分别计算每个振动信号的多个振动分量的能量，从而可以得到振动信号在不同频段的能量分布；根据振动信号在不同频段的能量分布，确定振动信号的能量熵。

能量熵的定义可以如下：

其中，p_i为总能量中第i个振动分量所具有的能量占的比重。

具体地，上述故障诊断模型的具体训练方法可以为：根据历史温度值，确定提升机处于正常状态下的最大温度阈值；对历史振动信号进行处理，得到每个历史振动信号的能量熵；采用正常状态下的历史振动信号的能量熵对单分类支持向量机分类器进行训练，得到第一判断器；采用每个历史振动信号的能量熵对支持向量机进行训练，得到第二判断器；基于最大温度阈值、第一判断器和第二判断器，建立故障诊断模型。

具体地，在进行故障诊断时，需要首先去确定振动信号的能量熵。

分别对多个不同部位的振动信号进行分解，并根据分解结果确定每个振动信号的能量熵。具体地，在多个不同部位的振动信号中多次加入白噪音；对加入白噪音后的振动信号进行经验模式分解，分别得到每个振动信号的多个振动分量；计算每个振动信号的多个振动分量的能量，得到每个振动信号的能量熵。

然后将每个振动信号的能量熵和温度值输入到故障诊断模型中，得到提升机当前的工作状态。

具体地，将提升机的目标部位的温度值与最大温度阈值进行比较；目标部位为提升机的任一部位；若目标部位的温度值大于最大温度阈值，则确定目标部位的工作状态为故障状态；若目标部位的温度值小于或等于最大温度阈值，则将目标部位的振动信号的能量熵依次输入到第一判断器和第二判断器中，得到对应的第一目标判断结果和第二目标判断结果；根据第一目标判断结果和第二目标判断结果，确定目标部位的工作状态。若第一目标判断结果和第二目标判断结果均为故障状态，则确定目标部位的工作状态为故障状态；否则，确定目标部位的工作状态为正常状态。

在一种可能的实现方式中，可以将故障诊断结果显示在显示器中。具体地，若目标部位的工作状态为故障状态，则显示针对目标部位的故障状态的提示信息，提示信息用于提示对目标部位进行维修；

若第一目标判断结果或第二目标判断结果为故障状态，则显示目标部位的工作状态为正常状态，并显示针对目标部位的预警信息，预警信息用于提示对目标部位进行保养。

终端设备中还配置有波形分析算法，波形分析算法用于对振动信号进行波形分析，终端设备还用于根据波形分析结果对提升机的工作状态进行辅助诊断。

在本实施例中，结合温度信息和振动信号对提升机的工作状态进行判断，可以提高系统的鲁棒性。同时，在根据振动信号进行故障诊断时，采用了两个判断器，采用两次判断结果进行故障诊断，提高了判断的准确度。

图3是本申请实施例提供的一种提升机故障诊断装置的结构示意图，参照图3，所述装置包括：

数据采集模块31，用于采集所述提升机在工作过程中的传感数据，所述传感数据包括振动信号和温度值；

故障诊断模块32，用于基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到。

上述故障诊断模块32包括：

最大温度阈值确定子模块，用于根据所述历史温度值，确定所述提升机处于正常状态下的最大温度阈值；

能量熵计算子模块，用于对所述历史振动信号进行处理，得到每个历史振动信号的能量熵；

第一判断器训练子模块，用于采用所述正常状态下的历史振动信号的能量熵对单分类支持向量机分类器进行训练，得到第一判断器；

第二判断器训练子模块，用于采用所述每个历史振动信号的能量熵对支持向量机进行训练，得到第二判断器；

故障诊断模型建立模块，用于基于所述最大温度阈值、所述第一判断器和所述第二判断器，建立所述故障诊断模型。

上述故障诊断模块32包括：

分解子模块，用于分别对所述多个不同部位的振动信号进行分解，并根据分解结果确定每个振动信号的能量熵；

工作状态确定子模块，用于将所述每个振动信号的能量熵和所述温度值输入到所述故障诊断模型中，得到所述提升机当前的工作状态。

上述分解子模块，包括：

加噪单元，用于在所述多个不同部位的振动信号中多次加入白噪音；

振动分量确定单元，用于对加入所述白噪音后的所述振动信号进行经验模式分解，分别得到所述每个振动信号的多个振动分量；

能量熵确定单元，用于计算所述每个振动信号的多个振动分量的能量，得到所述每个振动信号的能量熵。

在上述装置中，所述工作状态包括所述提升机的多个不同部位的工作状态，所述传感器还包括多个温度传感器，所述多个温度传感器分别安装于所述提升机的所述多个不同部位，所述多个温度传感器分别用于采集所述多个不同部位的温度值，上述工作状态确定子模块包括：

温度比较单元，用于将所述提升机的目标部位的温度值与所述最大温度阈值进行比较；所述目标部位为所述提升机的任一部位；

温度诊断单元，用于若所述目标部位的温度值大于所述最大温度阈值，则确定所述目标部位的工作状态为故障状态；

判断结果获取单元，用于若所述目标部位的温度值小于或等于所述最大温度阈值，则将所述目标部位的振动信号的能量熵依次输入到所述第一判断器和所述第二判断器中，得到对应的第一目标判断结果和第二目标判断结果；

振动信号诊断单元，用于根据所述第一目标判断结果和所述第二目标判断结果，确定所述目标部位的工作状态。

上述振动信号诊断单元包括：

状态确定子单元，用于若所述第一目标判断结果和所述第二目标判断结果均为故障状态，则确定所述目标部位的工作状态为故障状态；否则，确定所述目标部位的工作状态为正常状态。

上述装置还包括：

提示模块，用于若所述目标部位的工作状态为故障状态，则显示针对所述目标部位的故障状态的提示信息，所述提示信息用于提示对所述目标部位进行维修；

预警模块，用于若所述第一目标判断结果或所述第二目标判断结果为故障状态，则显示所述目标部位的工作状态为正常状态，并显示针对所述目标部位的预警信息，所述预警信息用于提示对所述目标部位进行保养。

上述故障诊断模块32中还配置有波形分析算法，所述波形分析算法用于对所述振动信号进行波形分析，所述故障诊断模块32还用于根据波形分析结果对所述提升机的工作状态进行辅助诊断。

图4是本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图。如图4所示，该实施例的终端设备4包括：至少一个处理器40(图4中仅示出一个)处理器、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述至少一个处理器40上运行的计算机程序42，所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。

该终端设备可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是终端设备4的举例，并不构成对终端设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

所称处理器40可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，该处理器40还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器41在一些实施例中可以是所述终端设备4的内部存储单元，例如终端设备4的硬盘或内存。所述存储器41在另一些实施例中也可以是所述终端设备4的外部存储设备，例如所述终端设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMediaCard，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述终端设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提升机故障诊断系统，其特征在于，所述系统包括提升机、信号转接站、控制器和显示器；所述控制器分别与所述信号转接站及所述显示器连接，所述信号转接站与所述提升机上的传感器连接；其中：

所述传感器，用于采集所述提升机在工作过程中的传感数据，所述传感数据包括振动信号和温度值；

所述信号转接站，用于将所述传感数据发送至所述控制器；

所述控制器，用于基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到；

所述显示器，用于对所述工作状态进行显示。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述历史传感数据包括所述提升机在工作过程中的历史振动信号和历史温度值，所述控制器，还用于：

根据所述历史温度值，确定所述提升机处于正常状态下的最大温度阈值；

对所述历史振动信号进行处理，得到每个历史振动信号的能量熵；

采用所述正常状态下的历史振动信号的能量熵对单分类支持向量机分类器进行训练，得到第一判断器；

采用所述每个历史振动信号的能量熵对支持向量机进行训练，得到第二判断器；

基于所述最大温度阈值、所述第一判断器和所述第二判断器，建立所述故障诊断模型。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传感器包括多个振动传感器，所述多个振动传感器分别安装于所述提升机的多个不同部位，所述多个振动传感器分别用于采集所述多个不同部位的振动信号，所述控制器，还用于：

分别对所述多个不同部位的振动信号进行分解，并根据分解结果确定每个振动信号的能量熵；

将所述每个振动信号的能量熵和所述温度值输入到所述故障诊断模型中，得到所述提升机当前的工作状态。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器，还用于：

在所述多个不同部位的振动信号中多次加入白噪音；

对加入所述白噪音后的所述振动信号进行经验模式分解，分别得到所述每个振动信号的多个振动分量；

计算所述每个振动信号的多个振动分量的能量，得到所述每个振动信号的能量熵。

5.如权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述工作状态包括所述提升机的多个不同部位的工作状态，所述传感器还包括多个温度传感器，所述多个温度传感器分别安装于所述提升机的所述多个不同部位，所述多个温度传感器分别用于采集所述多个不同部位的温度值，所述控制器，还用于：

将所述提升机的目标部位的温度值与所述最大温度阈值进行比较；所述目标部位为所述提升机的任一部位；

若所述目标部位的温度值大于所述最大温度阈值，则确定所述目标部位的工作状态为故障状态；

若所述目标部位的温度值小于或等于所述最大温度阈值，则将所述目标部位的振动信号的能量熵依次输入到所述第一判断器和所述第二判断器中，得到对应的第一目标判断结果和第二目标判断结果；

根据所述第一目标判断结果和所述第二目标判断结果，确定所述目标部位的工作状态。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器，还用于：

若所述第一目标判断结果和所述第二目标判断结果均为故障状态，则确定所述目标部位的工作状态为故障状态；否则，确定所述目标部位的工作状态为正常状态。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述显示器，还用于：

若所述目标部位的工作状态为故障状态，则显示针对所述目标部位的故障状态的提示信息，所述提示信息用于提示对所述目标部位进行维修；

若所述第一目标判断结果或所述第二目标判断结果为故障状态，则显示所述目标部位的工作状态为正常状态，并显示针对所述目标部位的预警信息，所述预警信息用于提示对所述目标部位进行保养。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器中还配置有波形分析算法，所述波形分析算法用于对所述振动信号进行波形分析，所述控制器还用于根据波形分析结果对所述提升机的工作状态进行辅助诊断。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下方法：

采集提升机在工作过程中的传感数据，所述传感数据包括振动信号和温度值；

基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：

采集提升机在工作过程中的传感数据，所述传感数据包括振动信号和温度值；

基于预设的故障诊断模型和所述传感数据进行故障诊断，得到所述提升机当前的工作状态；所述故障诊断模型通过对所述提升机的历史工作状态对应的历史传感数据进行有监督训练得到。

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