CTNet:一种数据驱动的时间频率技术,用于在时间变化的速度下进行风力轮机故障诊断
Dezun Zhao1, Depei Shao1, Lingli Cui1
1Beijing Key Laboratory of Advanced Manufacturing Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China.
一种名为CTNet的新方法通过改善复杂信号的时间频率分析 (TFA) 来增强风力轮机的故障检测. 这种数据驱动的方法可以准确地识别变速箱和轴承中的问题,即使具有具有挑战性的频率模式.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 信号处理 信号处理
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 来自风力轮机的非静止故障信号对传统的时间频率分析 (TFA) 构成挑战,原因是瞬间频率 (IF) 间距近或交叉.
- 现有的TFA方法难以准确地描述这些复杂的信号特征,阻碍了关键部件如变速箱和轴承的有效故障检测.
研究的目的:
- 开发一种新的数据驱动的时间频率分析 (TFA) 技术,CTNet,能够准确分析来自风力轮机的非静止故障信号.
- 通过解决当前TFA方法的局限性,提高风力发电机行星变速箱和轴承故障检测的分辨率和准确性.
主要方法:
- 开发了CTNet,这是一个将全卷积自动编码器网络与卷积块注意模块 (CBAM) 结合在一起的模型.
- 编码器从通用线性奇普莱特转换 (GLCT) 的时间频率表示 (TFR) 中提取粗略的特征,而解码器则恢复详细的特征.
- 跳过连接加速训练,CBAM以适应方式专注于挑战近距离或交叉频率特征,以改进TFR重建.
主要成果:
- CTNet在表征非静止信号方面展示了高时频分辨率,超过了最先进的TFA方法.
- 该方法有效地处理了近距离或交叉IF的数值信号以及来自风力轮机组件的现实信号.
- CTNet显示了显著提高检测风力轮机行星变速箱和轴承故障的能力.
结论:
- 在风力轮机状况监测中,CTNet为复杂的非静止信号的时间频率分析提供了强大而有效的解决方案.
- 开发的技术显著提高了风力轮机变速箱和轴承早期和准确检测故障的能力.
- 在可再生能源基础设施维护的数据驱动信号处理中,CTNet代表了宝贵的进步.
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