[发明专利]基于频谱特征单边检测法的烧结机漏风故障在线诊断方法

权利要求书

1.一种基于频谱特征单边检测法的烧结机漏风故障在线诊断方法，烧结机所在车间安装有若干声音信号采集器，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：在正常工况下和漏风故障工况下分别收集烧结生产车间的声音数据得到车间声音历史样本；

步骤2：依据收集到的历史样本建立正常声音模型和漏风故障声音模型；

步骤3：实时采集当前烧结生产车间的声音数据获得在线生产样本，将在线声音样本与正常声音模型进行比较，依据比较结果判断在线声音样本是否异常，如果在线声音样本的数据异常，则将在线声音样本的数据与漏风故障声音模型进行比较，判断在线声音样本是否属于已定义的漏风故障以判断烧结机是否发生漏风故障；

所述步骤2中建立正常声音模型的方法包括：

步骤2.1：将步骤1中得到车间声音历史样本，通过采样和去噪，制备成离线正常样本集；

步骤2.2：对获得的正常样本集进行时域-频域转换，得到正常工作频谱样本集；

步骤2.3：对正常工作频谱样本集，在音频分布范围内均匀选取若干个频段，作为烧结车间声音特征频率集；

步骤2.4：利用获得的声音特征频率集，计算各特征频率对应的声音强度，得到正常样本强度集；

步骤2.5：利用获得的正常样本强度集构建得到烧结机正常声音模型；

所述步骤3中判断烧结机是否发生漏风故障的步骤为：

步骤3.1：将获得的在线生产样本进行频谱分析，得到各特征频率对应的声音强度集；

步骤3.2：计算在线生产样本与正常声音模型间声音强度的相似性测度；依据相似性测度判断在线生产样本是否异常；

若在线生产样本正常，则确定烧结机没有发生漏风故障；

若在线生产样本异常，则计算处于异常状态下的生产样本的声音强度集与烧结机漏风故障状态库中的各故障类型的相似性测度，判断在线生产样本的声音强度集是否属于已知的漏风故障类型，若属于，则将在线生产样本的声音强度集归类为已知故障类；若不属于，则将在线生产样本的声音强度集提交人工进行查验，判断是否发生漏风故障或是否属于漏风故障的子类型，同时更新漏风故障模型。

2.根据权利要求1所述的基于频谱特征单边检测法的烧结机漏风故障在线诊断方法，其特征在于，所述方法还包括通过阈值判定法或者模糊决策法对模型结果进行分析并给出故障诊断意见。

3.根据权利要求1所述的基于频谱特征单边检测法的烧结机漏风故障在线诊断方法，其特征在于，所述步骤2.5中利用获得的正常样本强度集构建得到烧结机正常声音模型的方法为：利用正常样本强度集计算正常样本的质心，作为正常数据的中心点，样本点构成的超球体半径作为正常状态的空间半径，最终获得正常声音模型。

4.根据权利要求3所述的基于频谱特征单边检测法的烧结机漏风故障在线诊断方法，其特征在于，所述步骤3.2中计算在线生产样本与正常声音模型间声音强度的相似性测度；依据相似性测度判断在线生产样本是否异常的方法具体为：计算在线生产样本到质心的距离；

将在线生产样本到质心的距离与超球体半径的进行比较，如果在线生产样本到质心的距离小于或等于超球体半径，则将当前状态归类为正常状态，如果在线生产样本到质心的距离大于超球体半径，则将当前状态归类为异常状态。