本發(fā)明涉及傳感器壓力檢測(cè)，具體是一種壓力信號(hào)識(shí)別與處理方法。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到生產(chǎn)效率和安全性。工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)作壓力是衡量設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)之一。傳統(tǒng)的壓力監(jiān)測(cè)方法往往依賴于人工巡檢或簡(jiǎn)單的傳感器監(jiān)測(cè)，這些方法存在實(shí)時(shí)性差、數(shù)據(jù)處理能力弱、預(yù)警機(jī)制不完善等問(wèn)題。

2、因此，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備壓力信號(hào)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確識(shí)別與處理，成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種壓力信號(hào)識(shí)別與處理方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種壓力信號(hào)識(shí)別與處理方法，包括以下步驟：

3、步驟s1：將若干個(gè)壓力傳感器布置于不同的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備處，并由壓力傳感器采集工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)的設(shè)備運(yùn)作壓力，構(gòu)建若干個(gè)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)，每個(gè)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備運(yùn)作壓力進(jìn)行處理，進(jìn)而生成相應(yīng)的電壓力信號(hào)；

4、步驟s2：構(gòu)建信號(hào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)，將每個(gè)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)的電壓力信號(hào)錄入至信號(hào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中，由信號(hào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)提取每個(gè)電壓力信號(hào)各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)關(guān)鍵特征；

5、步驟s3：對(duì)全部的信號(hào)關(guān)鍵特征進(jìn)行模式識(shí)別，進(jìn)而獲取相應(yīng)電壓力信號(hào)對(duì)應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的壓力態(tài)勢(shì)；

6、步驟s4：構(gòu)建壓力信號(hào)識(shí)別模型，獲取需要進(jìn)行檢測(cè)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)的電壓力信號(hào)，并輸入至壓力信號(hào)識(shí)別模型中，進(jìn)而獲取相應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的壓力范圍；

7、步驟s5：將壓力范圍不在安全數(shù)值范圍內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備在顯示端進(jìn)行預(yù)警，并由管理員安排巡檢人員對(duì)相應(yīng)壓力傳感器以及工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行檢修。

8、進(jìn)一步的，將若干個(gè)壓力傳感器布置于不同的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備處，并由壓力傳感器采集工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)的設(shè)備運(yùn)作壓力的過(guò)程包括：

9、對(duì)若干個(gè)壓力傳感器進(jìn)行編號(hào)，并記作i，i＝1，2，3，……，n，n為大于0的自然數(shù)，從i＝1開(kāi)始，為每個(gè)壓力傳感器配置工作參數(shù)，工作參數(shù)包括壓感靈敏度、壓力數(shù)值測(cè)量范圍、響應(yīng)時(shí)間以及測(cè)量精度；

10、為若干個(gè)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備布置壓力傳感器，進(jìn)而采集每個(gè)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備各自的設(shè)備運(yùn)作壓力，壓力傳感器與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備之間為一對(duì)一映射關(guān)系，將編號(hào)為i的壓力傳感器采集到的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備運(yùn)作壓力，記作pure[i]。

11、進(jìn)一步的，構(gòu)建若干個(gè)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)，每個(gè)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備運(yùn)作壓力進(jìn)行處理，進(jìn)而生成相應(yīng)的電壓力信號(hào)的過(guò)程包括：

12、構(gòu)建若干個(gè)數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)，并編號(hào)為j，j＝1，2，3，……，m，m為大于0的自然數(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)映射關(guān)系，數(shù)據(jù)映射關(guān)系記作r，則有r＝<(i，pure[i])，j>；

13、數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的處理包括信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大以及信號(hào)濾波；

14、通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換將工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備運(yùn)作壓力轉(zhuǎn)換為電壓力信號(hào)；

15、選擇信號(hào)放大電路對(duì)電壓力信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大，并判斷信號(hào)放大電路是否存在故障，以及判斷當(dāng)前電壓力信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)，根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行不同操作；

16、對(duì)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備選擇不同類型的濾波器，對(duì)電壓力信號(hào)進(jìn)行信號(hào)濾波，不同類型的濾波器包括高通濾波器、低通濾波器以及帶通濾波器；

17、每個(gè)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)的設(shè)備運(yùn)作壓力在完成信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大以及信號(hào)濾波后，生成各自最終的電壓力信號(hào)。

18、進(jìn)一步的，構(gòu)建信號(hào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)，將每個(gè)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)的電壓力信號(hào)錄入至信號(hào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中，由信號(hào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)提取每個(gè)電壓力信號(hào)各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)關(guān)鍵特征的過(guò)程包括：

19、通過(guò)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建信號(hào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)由若干個(gè)信號(hào)識(shí)別單元組成，每個(gè)信號(hào)識(shí)別單元用于對(duì)一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的電壓力信號(hào)執(zhí)行特征提取操作；

20、根據(jù)每個(gè)信號(hào)識(shí)別單元內(nèi)錄入的電壓力信號(hào)的信號(hào)量，由信號(hào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)分配每個(gè)信號(hào)識(shí)別單元對(duì)應(yīng)的算力資源，同步執(zhí)行若干個(gè)信號(hào)識(shí)別單元的特征提取操作，進(jìn)而提取每個(gè)電壓力信號(hào)各自的信號(hào)關(guān)鍵特征，信號(hào)關(guān)鍵特征包括信號(hào)時(shí)域特征、信號(hào)頻域特征以及信號(hào)時(shí)頻特征。

21、進(jìn)一步的，對(duì)全部的信號(hào)關(guān)鍵特征進(jìn)行模式識(shí)別，進(jìn)而獲取相應(yīng)電壓力信號(hào)對(duì)應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的壓力態(tài)勢(shì)的過(guò)程包括：

22、設(shè)置信號(hào)關(guān)鍵特征中信號(hào)時(shí)域特征、信號(hào)頻域特征以及信號(hào)時(shí)頻特征各自的理想?yún)?shù)集，通過(guò)判斷信號(hào)時(shí)域特征、信號(hào)頻域特征以及信號(hào)時(shí)頻特征是否符合各自的理想?yún)?shù)集進(jìn)行模式識(shí)別；

23、若信號(hào)時(shí)域特征、信號(hào)頻域特征以及信號(hào)時(shí)頻特征中存在任意一個(gè)不符合各自的理想?yún)?shù)集時(shí)，判斷當(dāng)前信號(hào)關(guān)鍵特征對(duì)應(yīng)的電壓力信號(hào)為異常信號(hào)，異常信號(hào)對(duì)應(yīng)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的壓力態(tài)勢(shì)為異常態(tài)勢(shì)；

24、若信號(hào)時(shí)域特征、信號(hào)頻域特征以及信號(hào)時(shí)頻特征分別符合各自的理想?yún)?shù)集時(shí)，則判斷當(dāng)前信號(hào)關(guān)鍵特征對(duì)應(yīng)的電壓力信號(hào)為正常信號(hào)，正常信號(hào)對(duì)應(yīng)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的壓力態(tài)勢(shì)為正常態(tài)勢(shì)。

25、進(jìn)一步的，構(gòu)建壓力信號(hào)識(shí)別模型，獲取需要進(jìn)行檢測(cè)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)的電壓力信號(hào)，并輸入至壓力信號(hào)識(shí)別模型中，進(jìn)而獲取相應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的壓力范圍的過(guò)程包括：

26、構(gòu)建壓力信號(hào)識(shí)別模型，包括模型輸入端以及模型輸出端，在模型輸入端進(jìn)行已知壓力態(tài)勢(shì)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)電壓力信號(hào)的輸入，由模型輸出端進(jìn)行相應(yīng)電壓力信號(hào)對(duì)應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的壓力范圍的輸出；

27、若模型輸出端輸出的壓力范圍符合工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)壓力態(tài)勢(shì)的實(shí)際壓力范圍，則記錄一次壓力信號(hào)識(shí)別模型的有效識(shí)別行為，否則，記錄一次無(wú)效識(shí)別行為，根據(jù)壓力信號(hào)識(shí)別模型記錄到的有效識(shí)別行為以及無(wú)效識(shí)別行為的數(shù)目，生成壓力信號(hào)識(shí)別模型對(duì)應(yīng)的模型識(shí)別率；

28、設(shè)置模型優(yōu)化閾值，根據(jù)模型識(shí)別率與模型優(yōu)化閾值的數(shù)值大小關(guān)系，判斷是否需要對(duì)壓力信號(hào)識(shí)別模型進(jìn)行模型訓(xùn)練，進(jìn)而生成最終的壓力信號(hào)識(shí)別模型，將需要進(jìn)行檢測(cè)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的電壓力信號(hào)輸入至壓力信號(hào)識(shí)別模型，由壓力信號(hào)識(shí)別模型輸出所輸入電壓力信號(hào)對(duì)應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備運(yùn)作壓力的壓力范圍。

29、進(jìn)一步的，判斷是否需要對(duì)壓力信號(hào)識(shí)別模型進(jìn)行模型訓(xùn)練的過(guò)程包括：

30、將壓力信號(hào)識(shí)別模型的模型識(shí)別率記作η；

31、；

32、其中，為壓力信號(hào)識(shí)別模型記錄到的有效識(shí)別行為的數(shù)目，為壓力信號(hào)識(shí)別模型記錄到的無(wú)效識(shí)別行為的數(shù)目；

33、將模型優(yōu)化閾值記作m，m＞0；

34、當(dāng)η≥m時(shí)，不進(jìn)行任何操作；

35、當(dāng)η＜m時(shí)，設(shè)置訓(xùn)練集，對(duì)壓力信號(hào)識(shí)別模型進(jìn)行模型訓(xùn)練，直至滿足η≥m時(shí)，停止模型訓(xùn)練。

36、進(jìn)一步的，將壓力范圍不在安全數(shù)值范圍的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備在顯示端進(jìn)行預(yù)警，由管理員安排巡檢人員對(duì)相應(yīng)壓力傳感器以及工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行檢修的過(guò)程包括：

37、設(shè)置每個(gè)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)設(shè)備運(yùn)作壓力的安全數(shù)值范圍，將每個(gè)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備由壓力信號(hào)識(shí)別模型得出的壓力范圍，與各自的安全數(shù)值范圍進(jìn)行比對(duì)，將壓力范圍不在安全數(shù)值范圍內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)備編號(hào)在顯示端進(jìn)行高亮顯示，并生成相應(yīng)的預(yù)警提示；

38、管理員檢索全部高亮顯示的設(shè)備編號(hào)，進(jìn)而定位出全部存在異常的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，管理員安排巡檢人員對(duì)每個(gè)異常態(tài)勢(shì)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，以及工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備處對(duì)應(yīng)的壓力傳感器進(jìn)行檢修。

39、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

40、1、通過(guò)為每個(gè)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備布置壓力傳感器，以實(shí)時(shí)采集每個(gè)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備各自的設(shè)備運(yùn)作壓力，并通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)將設(shè)備運(yùn)作壓力處理為相應(yīng)的電壓力信號(hào)，構(gòu)建信號(hào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)提取出電壓力信號(hào)的信號(hào)關(guān)鍵特征，在對(duì)信號(hào)關(guān)鍵特征進(jìn)行模式識(shí)別后，獲取工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)的壓力態(tài)勢(shì)，有效提升了電壓力信號(hào)識(shí)別的準(zhǔn)確性，以及對(duì)電壓力信號(hào)的數(shù)據(jù)處理能力，及時(shí)診斷出壓力態(tài)勢(shì)存在異常的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備。

41、2、構(gòu)建壓力信號(hào)識(shí)別模型，獲取需要進(jìn)行檢測(cè)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)的電壓力信號(hào)輸入至壓力信號(hào)識(shí)別模型中，以獲取工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的壓力范圍，將壓力范圍不在安全數(shù)值范圍內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備在顯示端預(yù)警，并由管理員安排巡檢人員對(duì)相應(yīng)壓力傳感器以及工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行檢修，提供了完善的預(yù)警手段，有效預(yù)防了設(shè)備故障和安全事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，保證了工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備處于安全運(yùn)作狀態(tài)。