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Red Neuronal Convolucional Gráfica Basada en Espectrograma CQT para Diagnóstico de Fallas en Rodamientos

Autores: Yan, Jin; Liao, Jianbin; Zhang, Weiwei; Dai, Jinliang; Huang, Chaoming; Li, Hanlin; Yu, Hongliang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Red Neuronal Convolucional Gráfica Basada en Espectrograma CQT para Diagnóstico de Fallas en Rodamientos


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Red neuronal de convolución gráfica
Diagnóstico de fallos en rodamientos
Transformada constante-Q
Análisis espectral
Señales de vibración
Resoluciones de frecuencia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este artículo, se construye y aplica una red neuronal convolucional de grafos para el diagnóstico de fallos en rodamientos. Específicamente, se adopta primero la transformada constante-Q (CQT) para el análisis espectral de señales de vibración, donde las frecuencias se distribuyen en una escala logarítmica. Se pueden obtener diversas resoluciones de frecuencia para satisfacer el requisito de resolución espectral y reducir la dimensión de la señal. Posteriormente, el espectro CQT se modela mediante un grafo, donde los nodos son intervalos de frecuencia y los bordes reflejan la relación interna entre diferentes intervalos. Hay bordes entre los componentes fundamentales y armónicos. Luego, se utiliza una red neuronal convolucional de grafos (GCN) de dos capas para evaluar la importancia de las fuentes de vibración dentro de las señales mixtas. Finalmente, se determinan los fallos en los rodamientos según la salida de la GCN. Hasta donde sabemos, este es el primer trabajo que modela la señal de vibración en esta estructura de grafo. La ventaja de este enfoque radica en la simplificación de las definiciones de bordes, facilitando las relaciones de conectividad compartida entre la frecuencia fundamental y los armónicos. Su rendimiento se comparó con otro modelo de diagnóstico de fallos de última generación. Los resultados experimentales demuestran que el modelo propuesto obtiene una mayor precisión y es más efectivo en la extracción de características discriminativas.

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