一种电机故障检测方法及装置与流程

本申请涉及终端，尤其涉及一种电机故障检测方法及装置。

背景技术：

1、电机是驱动生产过程中各种机械最常见的动力源设备，在如今现代化日益发展的生产过程中往往扮演着十分重要的角色。近几十年以来随着科技、经济持续的发展，工业生产体系的规模也越来越大，导致在电机设备的使用不断增加。如果电机在无预警的情况下突然发生故障甚至于突然停止运行，这不仅会对电机本身造成损坏，严重情况下更有可能会威胁到整个生产系统的安全，造成极大的损失。因此，为了保证电机的稳定运行，在电机的使用过程中往往会使用许多保护措施，例如定子电流过电流、定子电压过电压、定子电压欠电压、电机负相序保护及电机差动保护等。通过设定各类继电器来监视电机各种参数数值，如果某些参数值超过了继电器的设定值，那么继电器就会发出警报，必要时将通过电机的切断控制回路直接停止异步感应电机的运行，以防止生产事故规模的进一步扩大。从表面上来看的话，异步感应电机的保护设置看似十分完善，但实际运行过程中继电器只有在电机故障发生时才会发出警报，并没有预警的功能。

技术实现思路

1、本申请提供了一种电机故障检测方法、装置、计算机存储介质和计算机程序产品，能够在复杂的环境中准确检测电机故障，实现对电机故障的预警。

2、第一方面，本申请提供一种电机故障检测方法，方法包括：获取在理想环境中n个不同类型的电机在不同状态下的第一运行数据，n≥2；根据第一运行数据，确定第一神经网络的超参数；获取在实际环境中n个电机的第二运行数据；利用第二运行数据对第一神经网络进行训练，以得到故障诊断模型；利用故障诊断模型对n个电机进行故障诊断，以及输出故障诊断结果。

3、这样，通过理想环境下形成经验知识积累，确定神经网络的超参数，再利用实际环境中获取到的电机的运行数据对神经网络进行训练，以得到故障诊断模型，实现了工业园区场景下不同类型电机样本的自动分类和少量故障样本下的故障诊断，并随着故障样本的积累实现模型的自优化。由此解决由于工业园区内电机种类繁多、工况复杂所导致的当前传统的电机故障检测方法精度低、数据成本高的问题。

4、在一种可能的实现方式中，根据第一运行数据，确定第一神经网络的超参数，具体包括：分别确定各个电机的第一运行数据对应的特征向量，以得到n个第一特征向量；分别确定n个第一特征向量中每两个特征向量之间的第一距离；基于获取到的第一距离中的最小的一个第一距离，确定第一神经网络的超参数。

5、在一种可能的实现方式中，利用故障诊断模型对n个电机进行故障诊断，具体包括：获取在实际环境中n个电机的第三运行数据；将n个第三运行数据输入至故障诊断模型，以得到故障诊断结果。

6、在一种可能的实现方式中，目标运行数据包括以下一项或多项：电机号，电机的电压数据，电机的电流数据，电机的定子振动数据，或者，电机的定子温度数据；其中，目标运行数据为第一运行数据、第二运行数据或第三运行数据中的一个。

7、第二方面，本申请提供一种电机故障检测装置，装置包括：模型构建模块，用于获取在理想环境中n个不同类型的电机在不同状态下的第一运行数据，n≥2；模型构建模块，还用于根据第一运行数据，确定第一神经网络的超参数；模型构建模块，还用于获取在实际环境中n个电机的第二运行数据；模型构建模块，还用于利用第二运行数据对第一神经网络进行训练，以得到故障诊断模型；故障诊断模块，用于利用故障诊断模型对n个电机进行故障诊断，以及输出故障诊断结果。

8、在一种可能的实现方式中，模型构建模块，还用于：分别确定各个电机的第一运行数据对应的特征向量，以得到n个第一特征向量；分别确定n个第一特征向量中每两个特征向量之间的第一距离；基于获取到的第一距离中的最小的一个第一距离，确定第一神经网络的超参数。

9、在一种可能的实现方式中，故障诊断模块，还用于：获取在实际环境中n个电机的第三运行数据；将n个第三运行数据输入至故障诊断模型，以得到故障诊断结果。

10、在一种可能的实现方式中，目标运行数据包括以下一项或多项：电机号，电机的电压数据，电机的电流数据，电机的定子振动数据，或者，电机的定子温度数据；其中，目标运行数据为第一运行数据、第二运行数据或第三运行数据中的一个。

11、第三方面，本申请提供一种电机故障检测装置，包括：至少一个存储器，用于存储程序；至少一个处理器，用于执行存储器存储的程序，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行如第一方面中所提供的方法。

12、第四方面，本申请提供一种电子设备，该电子设备包括至少一个用于存储程序的存储器和至少一个用于执行存储器存储的程序的处理器。其中，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行如第一方面中所提供的方法。

13、第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得电子设备执行如第一方面中所提供的方法。

14、第六方面，本申请提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行如第一方面中所提供的方法。

15、可以理解的是，上述第二方面至第六方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种电机故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一运行数据，确定第一神经网络的超参数，具体包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述利用所述故障诊断模型对所述n个电机进行故障诊断，具体包括：

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，目标运行数据包括以下一项或多项：电机号，电机的电压数据，电机的电流数据，电机的定子振动数据，或者，电机的定子温度数据；其中，所述目标运行数据为所述第一运行数据、所述第二运行数据或第三运行数据中的一个。

5.一种电机故障检测装置，其特征在于，所述装置包括：

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述模型构建模块，还用于：

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述故障诊断模块，还用于：

8.根据权利要求5-7任一所述的装置，其特征在于，目标运行数据包括以下一项或多项：电机号，电机的电压数据，电机的电流数据，电机的定子振动数据，或者，电机的定子温度数据；其中，所述目标运行数据为所述第一运行数据、所述第二运行数据或第三运行数据中的一个。

9.一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，当所述计算机程序在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-4任一所述的方法。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-4任一所述的方法。

技术总结
本申请提供了一种电机故障检测方法及装置。方法包括：获取在理想环境中N个不同类型的电机在不同状态下的第一运行数据；根据第一运行数据确定第一神经网络的超参数；获取在实际环境中N个电机的第二运行数据；利用第二运行数据对第一神经网络进行训练，得到故障诊断模型；利用故障诊断模型对N个电机进行故障诊断，输出故障诊断结果。这样，通过理想环境下形成经验知识确定神经网络的超参数，再利用实际环境中获取的电机的运行数据对神经网络进行训练，得到故障诊断模型，实现了工业园区场景下不同类型电机样本的自动分类和少量故障样本下的故障诊断，解决了由于工业园区内电机种类繁多、工况复杂所导致的电机故障检测精度低、数据成本高的问题。

技术研发人员：王萌,孟超,胡亨捷,刘凌
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13