柴油机组故障检测方法和系统与流程

本申请涉及计算机，尤其涉及一种柴油机组故障检测方法和系统。

背景技术：

1、在传统的船舶等设备中柴油机组状态判断系统中，通常会获取待检测部件的图像，再结合人为经验对待检测部件的状态进行判断。

2、然而，这种方式过于依赖检测人员的经验和能力，并受许多外部因素影响，例如柴油机组的不同零件在不同工况下的故障检测标准可能不同，检测人员需要结合零件的当前工况、状态进行复杂的检测操作，使得对柴油机组的故障检测效率和准确性均难以保证。因此，需提出一种柴油机组故障检测方法和系统，来解决该技术问题。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种柴油机组故障检测方法和系统，本申请实施例能够基于故障检测模型结合柴油机组在不同工况下的状态对柴油机组进行高效、准确的故障检测操作。具体技术方案如下：

2、在本发明实施例的第一方面，提供一种柴油机组故障检测方法，应用于目标设备的柴油机组，所述方法包括：

3、采集所述柴油机组待检测组件的状态信息，以及所述状态信息对应的健康度，获取初始训练样本；

4、对所述初始训练样本进行预处理，得到中间训练样本；

5、对所述中间训练样本按所述柴油机组的工况进行分类，得到每个工况下的训练集和测试集，以组成目标训练样本；

6、构建用于检测所述柴油机组的故障信息的初始故障检测模型，并基于所述目标训练样本训练所述初始故障检测模型，得到训练好的目标故障检测模型；

7、根据所述目标故障检测模型对所述柴油机组进行故障检测。

8、可选地，所述待检测组件为所述柴油机组的定子，所述采集所述柴油机组待检测组件的状态信息，以及所述状态信息对应的健康度，获取初始训练样本，包括：

9、获取所述定子的故障类型；

10、定义所述故障类型的严重程度，为每个严重程度的赋值对应的健康度；

11、为每个所述健康度映射一个所述初始故障检测模型对应的输出状态，得到到所述初始训练样本。

12、可选地，所述对所述初始训练样本进行预处理，得到中间训练样本，包括：

13、对所述初始训练样本中的缺失数据和离群点数据进行年数据清洗；

14、对清洗后的初始训练样本进行数据重构，定义数据切分的滑动窗口长度、滑动窗口步长、数据序列段的数量、定子原始电流信号切片和定子原始电压信号切片，得到所述中间训练样本。

15、可选地，所述对所述中间训练样本按所述柴油机组的工况进行分类，包括：

16、得到不同工况下在所述滑动窗口步长内的电流峰值、电流均值、电压波动特征和定子温度。

17、可选地，所述基于所述目标训练样本训练所述初始故障检测模型，包括：

18、将所述滑动窗口步长内的电流峰值、电流均值、电压波动特征和定子温度作为输入数据输入至所述初始故障检测模型，输出得到所述输入数据对应定子的健康度，结合所述输入数据的标签，训练所述初始故障检测模型。

19、可选地，所述方法还包括：

20、当所述初始故障检测模型的预测所述定子的健康度的准确率大于等于预设阈值，训练完成得到训练好的所述目标故障检测模型。

21、在本发明实施例的又一方面，提供一种柴油机组故障检测系统，应用于目标设备的柴油机组，所述系统包括：

22、样本采集模块，用于采集所述柴油机组待检测组件的状态信息，以及所述状态信息对应的健康度，获取初始训练样本；

23、样本处理模块，用于对所述初始训练样本进行预处理，得到中间训练样本；

24、样本分类模块，用于对所述中间训练样本按所述柴油机组的工况进行分类，得到每个工况下的训练集和测试集，以组成目标训练样本；

25、模型训练模块，用于构建用于检测所述柴油机组的故障信息的初始故障检测模型，并基于所述目标训练样本训练所述初始故障检测模型，得到训练好的目标故障检测模型；

26、故障检测模块，用于根据所述目标故障检测模型对所述柴油机组进行故障检测。

27、可选地，所述待检测组件为所述柴油机组的定子，所述样本采集模块还具体用于：

28、获取所述定子的故障类型；

29、定义所述故障类型的严重程度，为每个严重程度的赋值对应的健康度；

30、为每个所述健康度映射一个所述初始故障检测模型对应的输出状态，得到到所述初始训练样本。

31、在本发明实施例的又一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上所述方法的步骤。

32、在本发明实施例的又一方面，提供一种计算机设备，包括处理器、存储器和存储于所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。

33、由上可知，申请实施例能够通过柴油机组的组件在不同工况下的状态信息和健康度所组成的训练样本来训练得到故障检测模型，从而能够基于故障检测模型对柴油机组强大的故障检测功能，无需人工介入、判断进行复杂的检测操作，即可实现提升柴油机组的检测模型的效率和准确性。

技术特征：

1.一种柴油机组故障检测方法，其特征在于，应用于目标设备的柴油机组，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的柴油机组故障检测方法，其特征在于，所述待检测组件为所述柴油机组的定子，所述采集所述柴油机组待检测组件的状态信息，以及所述状态信息对应的健康度，获取初始训练样本，包括：

3.根据权利要求2所述的柴油机组故障检测方法，其特征在于，所述对所述初始训练样本进行预处理，得到中间训练样本，包括：

4.根据权利要求3所述的柴油机组故障检测方法，其特征在于，所述对所述中间训练样本按所述柴油机组的工况进行分类，包括：

5.根据权利要求4所述的柴油机组故障检测方法，其特征在于，所述基于所述目标训练样本训练所述初始故障检测模型，包括：

6.根据权利要求5所述的柴油机组故障检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.一种柴油机组故障检测系统，其特征在于，应用于目标设备的柴油机组，所述系统包括：

8.根据权利要求7所述的柴油机组故障检测系统，其特征在于，所述待检测组件为所述柴油机组的定子，所述样本采集模块还具体用于：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1～6中任意一项所述方法的步骤。

10.一种计算机设备，包括处理器、存储器和存储于所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～6中任意一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请提供的一种柴油机组故障检测方法和系统，涉及计算机技术领域，应用于目标设备的柴油机组，所述方法包括：采集所述柴油机组待检测组件的状态信息，以及所述状态信息对应的健康度，获取初始训练样本；对所述初始训练样本进行预处理，得到中间训练样本；对所述中间训练样本按所述柴油机组的工况进行分类，得到每个工况下的训练集和测试集，以组成目标训练样本；构建用于检测所述柴油机组的故障信息的初始故障检测模型，并基于所述目标训练样本训练所述初始故障检测模型，得到训练好的目标故障检测模型；根据所述目标故障检测模型对所述柴油机组进行故障检测。本申请能够提升对柴油机组故障检测的效率和准确性。

技术研发人员：吴子俊,杨新霞
受保护的技术使用者：上海宇佑船舶科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15