技术特征：
1.一种离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，实时获取运转中离心泵热红外成像和振动两种传感数据，形成离心泵工作状态原始数据序列，表征离心泵时序的温度，运动及振动信息；采用时序的耦合计算，根据耦合计算结果判断温度，运动及振动信息的原始数据序列的可靠性；根据数据的对表征离心泵时序的温度，运动及振动信息的原始数据序列进行数据清洗，构造离心泵工作状态数据序列；对离心泵工作状态数据序列进行多流深度特征提取并融合，形成离心泵的工作状态模型，以表征离心泵的工作状态。2.根据权利要求1所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，在离心泵区域内布设热红外成像传感器，用于实时获取运转中离心泵热红外成像的传感数据，成像视域以离心泵区域为中心，离心泵区域像素占据图像像素的50％以上；在离心泵滚动轴承器件布设振动传感器，用于实时获取运转中离心泵振动数据。3.根据权利要求1所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，实时获取运转中离心泵热红外成像数据表征离心泵时序的温度信息；利用热红外成像的强度信息，采用基于兴趣区域的离心泵热成像区域提取方法，考虑到离心泵布设区域在热成像区域中的像素位置相对稳定，离心泵轴承部件区域在热成像区域中的像素位置相对稳定，标定离心泵区域r及轴承部件区域s，计算轴承部件区域s中热成像的强度值并换算成温度值：其中，为t时刻旋转轴承部件区域的热成像强度值之和，n
s
为兴趣区域中像素的数量，α为热成像强度值到温度值的换算系数。4.根据权利要求1所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，实时获取运转中离心泵热红外成像数据表征离心泵时序的运动信息；利用热红外成像的像素位置信息，在先验的离心泵区域r中利用光流法计算一段时间间隔ν内的运动信息，形成t时刻二维的运动特征图维的运动特征图其中，r
t
(x,y)为t时刻离心泵区域，r
t
‑
v
(x,y)为t
‑
v时刻离心泵区域，τ为预设阈值，(x,y)为图像像素位置。5.根据权利要求1所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，利用振动传感器实时获取运转中离心泵振动信息v
t
。6.根据权利要求1所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，采用时域耦合法对表征离心泵时序的温度，运动及振动信息的原始数据序列的可靠性进行判别：可靠性判别的依据：
①
当时域耦合性降低时表明数据发生瞬变；
②
当温度，运动及振动信息数据协同瞬变时，数据可靠；
③
当温度，运动及振动信息数据的瞬变不协同时，不协同的一类数据不可靠。7.根据权利要求6所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，可靠性判别为：
(1)考虑到离心泵状态的时间连续性，建立温度，运动及振动信息的间隔为k的序列作为t时刻的时序样本，以时序样本为离心泵监测数据清洗和建模的基元；t时刻的温度信息的时序样本：η
t
＝[i
t
‑
k
，i
t
‑
k+1
，
…
，i
t
]t时刻的运动信息时序样本：其中ν＝kt时刻的振动信息时序样本：β
t
＝[v
t
‑
k
，v
t
‑
k+1
，
…
，v
t
]计算t时刻的时序样本与t
‑
1时刻温度信息的时序样本的耦合相关性：1时刻温度信息的时序样本的耦合相关性：1时刻温度信息的时序样本的耦合相关性：其中，为t时刻温度时序样本相关性，为t时刻运动时序样本相关性，为t时刻振动时序样本相关性，corr()为一维矢量相关性计算函数，corr2()为二维矩阵相关性计算函数；(2)判断温度、运动、振动信息判断三种数据的可靠性；对相关性进行阈值滤波：对相关性进行阈值滤波：对相关性进行阈值滤波：若或则温度、运动、振动信息均可靠；否则，判断不可靠的信息类，其规则为：提取三个参数中不同于其他两个参数的一个参数，该参数所对应的信息种类为非可靠信息。8.根据权利要求7所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，对表征离心泵时序的温度，运动及振动信息的原始数据序列进行数据清洗，根据数据的可靠性滤除不可靠的传感数据，形成离心泵工作状态数据序列；采用上一时刻的时序样本替代当前时刻的时序样本；若温度信息为非可靠信息，则η
t
＝η
t
‑1；
若运动信息为非可靠信息，则θ
t
＝θ
t
‑1；若振动信息为非可靠信息，则β
t
＝β
t
‑1。9.根据权利要求7所述的离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，其特征在于，对离心泵工作状态数据序列进行多流深度特征提取并融合，形成离心泵多模态监测特征模型，以表征离心泵的工作状态；对温度信息采用一维卷积神经网络提取温度深度特征，对于运动信息采用二维卷积神经网络提取运动深度特征，对于振动信息采用一维卷积神经网络提取振动深度特征。采用压缩
‑
拼接
‑
激励模型进行温度、运动、振动多流深度特征融合；融合结果为离心泵多模态监测特征模型。
技术总结
本发明公开一种离心泵多模态监测数据清洗及建模方法，通过布设热红外成像及振动传感器，实时获取运转中离心泵热红外成像和振动两种传感数据，形成离心泵工作状态原始数据序列，表征离心泵时序的温度，运动及振动信息三种模态数据。对离心泵工作状态原始数据序列进行数据清洗，根据数据的可靠性滤除不可靠的监测数据，形成离心泵工作状态数据序列。对离心泵工作状态数据序列进行多流深度特征提取并融合，形成离心泵多模态监测特征模型，以表征离心泵的工作状态。离心泵的工作状态。离心泵的工作状态。
技术研发人员：周克发 杨德玮 杨军 刘晓杰 陈莹颖 陈伟
受保护的技术使用者：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2021/11/30