大数据分析特点?
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2024-04-23
在使用深度学习对机械系统或电气系统进行故障诊断时,如果没有大量的故障样本,可以使用Simulink 生成故障样本数据。当然也可以使用更多的其他的优秀软件进行故障样本生成,还可以使用数字孪生技术等等,但 Simulink 相对来说还是比较简单的。本例说明如何使用 Simulink 模型生成故障和健康数据用于开发状态监测算法,使用传动系统模拟齿轮故障、传感器漂移故障和轴磨损故障。运行环境为MATLAB R2021B。
传动系统模型
传动系统模型使用MATLAB Simscape Driveline模块对简单的传动系统进行建模,传动系统由扭矩驱动器、驱动轴、离合器和连接到输出轴的高低档齿轮组成。
传动系统包括一个监测外壳振动的振动传感器,套管模型将轴角位移转换为套管上的线性位移,外壳被建模为一个质量弹簧阻尼系统,并且从外壳测量振动(外壳加速度)。
故障建模
传动系统包括振动传感器漂移、齿轮齿故障和轴磨损的故障模型。通过在传感器模型中引入偏移,可以很容易地对传感器漂移故障进行建模。 偏移量由模型变量 SDrift 控制,SDrift=0 表示没有传感器故障。
轴磨损故障由可变子系统建模。在这种情况下,子系统变换会改变轴阻尼,轴阻尼由 ShaftWear 控制,当ShaftWear=0 时表示没有轴故障。
通过在驱动轴旋转的固定位置注入扰动扭矩来模拟齿轮齿故障
轴位置以弧度为单位,当轴位置在 0 左右的小窗口内时,会对轴施加干扰力。扰动的大小由模型变量ToothFaultGain 控制,ToothFaultGain=0 表示没有齿轮齿故障。
模拟故障和健康数据
通过改变模型变量SDrift、ToothFaultGain 和 ShaftWear,可为不同的故障类型创建振动数据。使用一组 Simulink.SimulationInput 对象来定义许多不同的仿真场景,例如
toothFaultArray = -2:2/10:0; % 齿轮齿故障增益
sensorDriftArray = -1:0.5:1; % 传感器漂移偏移值
shaftWearArray = [0 -1]; % 轴磨损程度
% 创建一个包含所有值组合的 n 维数组
[toothFaultValues,sensorDriftValues,shaftWearValues] = ...
ndgrid(toothFaultArray,sensorDriftArray,shaftWearArray);
for ct = numel(toothFaultValues):-1:1
%为每个值组合创建一个 Simulink.SimulationInput
siminput = Simulink.SimulationInput(mdl);
% 修改模型参数
siminput = setVariable(siminput,'ToothFaultGain',toothFaultValues(ct));
siminput = setVariable(siminput,'SDrift',sensorDriftValues(ct));
siminput = setVariable(siminput,'ShaftWear',shaftWearValues(ct));
% 将模拟输入收集到一个数组中
gridSimulationInput(ct) = siminput;
end
同样,为每个模型变量创建随机值组合,确保包含 0 值。
rng('default'); % 重置随机种子以实现可重复性
toothFaultArray = [0 -rand(1,6)];
sensorDriftArray = [0 randn(1,6)/8];
shaftWearArray = [0 -1];
[toothFaultValues,sensorDriftValues,shaftWearValues] = ...
ndgrid(toothFaultArray,sensorDriftArray,shaftWearArray);
for ct=numel(toothFaultValues):-1:1
siminput = Simulink.SimulationInput(mdl);
siminput = setVariable(siminput,'ToothFaultGain',toothFaultValues(ct));
siminput = setVariable(siminput,'SDrift',sensorDriftValues(ct));
siminput = setVariable(siminput,'ShaftWear',shaftWearValues(ct));
randomSimulationInput(ct) = siminput;
end
定义 Simulink.SimulationInput 对象数组后,使用generateSimulationEnsemble 函数运行仿真。 generateSimulationEnsemble 函数返回一个状态标志,指示模拟是否成功完成。
% 运行模拟并创建ensemble以管理模拟结果
if ~exist(fullfile(pwd,'Data'),'dir')
mkdir(fullfile(pwd,'Data')) % Create directory to store results
end
runAll = true;
if runAll
[ok,e] = generateSimulationEnsemble([gridSimulationInput, randomSimulationInput], ...
fullfile(pwd,'Data'),'UseParallel', true);
else
[ok,e] = generateSimulationEnsemble(gridSimulationInput(1:10), fullfile(pwd,'Data')); %#ok<*UNRCH>
end
ens = simulationEnsembleDatastore(fullfile(pwd,'Data'));
处理模拟结果 ,SimulationEnsembleDatastore创建了一个指向模拟结果的集成对象
ens
ens =simulationEnsembleDatastore with properties:DataVariables: [6×1 string]IndependentVariables: [0×0 string]ConditionVariables: [0×0 string]SelectedVariables: [6×1 string]NumMembers: 208LastMemberRead: [0×0 string]
ens.SelectedVariables
ans = 6×1 string array "SimulationInput" "SimulationMetadata" "Tacho" "Vibration" "xFinal" "xout"
仅读取 Vibration 和 Tacho 信号以及 Simulink.SimulationInput 进行分析
ens.SelectedVariables = ["Vibration" "Tacho" "SimulationInput"];
data = read(ens)
data=1×3 tableVibration Tacho SimulationInput___________________ ___________________ ______________________________[40272×1 timetable] [40272×1 timetable] [1×1 Simulink.SimulationInput]
从返回的数据提取振动信号并绘图
vibration = data.Vibration{1};
plot(vibration.Time,vibration.Data)
title('Vibration')
ylabel('Acceleration')
模拟的前 10 秒包含传动系统启动的数据,丢弃。
idx = vibration.Time >= seconds(10);
vibration = vibration(idx,:);
vibration.Time = vibration.Time - vibration.Time(1);
Tacho 信号包含驱动轴和负载轴旋转脉冲,丢弃前 10 秒的 Tacho 数据,并在 tachoPulses 中找到轴旋转时间
tacho = data.Tacho{1};
idx = tacho.Time >= seconds(10);
tacho = tacho(idx,:);
plot(tacho.Time,tacho.Data)
title('Tacho pulses')
legend('Drive shaft','Load shaft')
idx = diff(tacho.Data(:,2)) > 0.5;
tachoPulses = tacho.Time(find(idx)+1)-tacho.Time(1)
tachoPulses = 8×1 duration array2.8543 sec6.6508 sec10.447 sec14.244 sec18.04 sec21.837 sec25.634 sec29.43 sec
Simulink.SimulationInput.Variables 属性包含用于模拟的故障参数的值
vars = data.SimulationInput{1}.Variables;
idx = strcmp({vars.Name},'SDrift');
if any(idx)
sF = abs(vars(idx).Value) > 0.01;
else
sF = false;
end
idx = strcmp({vars.Name},'ShaftWear');
if any(idx)
sV = vars(idx).Value < 0;
else
sV = false;
end
if any(idx)
idx = strcmp({vars.Name},'ToothFaultGain');
sT = abs(vars(idx).Value) < 0.1;
else
sT = false
end
faultCode = sF + 2*sV + 4*sT;
sdata = table({vibration},{tachoPulses},sF,sV,sT,faultCode, ...
'VariableNames',{'Vibration','TachoPulses','SensorDrift','ShaftWear','ToothFault','FaultCode'})
ens.DataVariables = [ens.DataVariables; "TachoPulses"];
ens.ConditionVariables = ["SensorDrift","ShaftWear","ToothFault","FaultCode"];
并行处理
reset(ens)
runLocal = false;
if runLocal
while hasdata(ens)
data = read(ens);
addData = prepareData(data);
writeToLastMemberRead(ens,addData)
end
else
n = numpartitions(ens,gcp);
parfor ct = 1:n
subens = partition(ens,n,ct);
while hasdata(subens)
data = read(subens);
addData = prepareData(data);
writeToLastMemberRead(subens,addData)
end
end
end
使用 hasdata 和 read 命令绘制集合中的振动信号
reset(ens)
ens.SelectedVariables = "Vibration";
figure,
ct = 1;
while hasdata(ens)
data = read(ens);
if mod(ct,10) == 0
vibration = data.Vibration{1};
plot(vibration.Time,vibration.Data)
hold on
end
ct = ct + 1;
end
hold off
title('Vibration signals')
ylabel('Acceleration')
分析仿真数据
以时间同步平均为例,代码较为简单
ens.SelectedVariables = ["Vibration","TachoPulses"];
reset(ens)
data = read(ens)
vibration = data.Vibration{1};
np = 2^floor(log(height(vibration))/log(2));
dt = vibration.Time(end)/(np-1);
tv = 0:dt:vibration.Time(end);
y = retime(vibration,tv,'linear');
tp = seconds(data.TachoPulses{1});
vibrationTSA = tsa(y,tp);
figure
plot(vibrationTSA.ttTime,vibrationTSA.tsa)
title('Vibration time synchronous average')
ylabel('Acceleration')
np = numel(vibrationTSA);
f = fft(vibrationTSA.tsa.*hamming(np))/np;
frTSA = f(1:floor(np/2)+1); % TSA
wTSA = (0:np/2)/np*(2*pi/seconds(dt));
mTSA = abs(frTSA);
figure
semilogx(wTSA,20*log10(mTSA))
title('Vibration spectrum')
xlabel('rad/s')
北京乘务 从2021年4月份开始就不直接招聘高铁了,都是面试完后去普列实习,然后考核通过后签订派遣合同,再转高铁,转高铁的概率能达到百分之90以上。
青岛是2021年7月份开始,招聘只要普列,后期高铁车队再缺人的话,再调高铁。如果不缺人只能再普列上。每年大概是有三四次转高铁的机会。
济南客运段是高铁/普列随机分配,根据实际空缺情况来定,以往招聘有高铁,有普列,也有全都是高铁,每次招聘分到哪都不确定。本人在中乘旅服派遣的乘务工作过,可交流招聘面试经验,协助帮好多学生成功上岗乘务员工作,经验颇多,祝你圆梦乘务工作!篇幅有限 有问题请私~✔️✔
列车故障一天之内就会恢复。旅客列车在运行过程可能会发生故障,如果途中发生故障,铁路抢修部门会尽快赶到现场处理,如果列车故障严重,一时维修不好,铁路管理部门会立即调运其他的旅客列车更换发生故障的旅客列车,旅客就可以换车到新调运过来的列车上,运输会马上恢复。
各位旅客,我是本次列车的的车长,非常抱歉地通知大家,本次列车的空调系统发生了故障,给大家的旅途带来了不便,请各位多多原谅。
我们将在列车到达下一个停靠站时恢复列车空调系统的工作,希望大家耐心等待。
衷心感谢您的合作。谢谢您
大数据故障预测一直是企业数据团队面临的挑战之一。随着信息量的增加和数据处理的复杂性加剧,预测和防止大数据系统故障变得至关重要。本文将深入探讨大数据故障预测的方法和策略,为数据团队提供宝贵的指导。
目前,许多企业依赖于大数据系统来支持其日常业务运营。然而,由于大数据系统的复杂性和容量,故障的风险也在不断增加。故障不仅会导致数据丢失和业务中断,还可能对企业形象和声誉造成严重影响。因此,预测和及时处理大数据系统故障成为企业不可或缺的一环。
要有效预测大数据系统的故障,首先需要收集和分析系统的运行数据。通过监控系统的性能指标、日志记录和用户反馈等信息,可以及时发现潜在的故障迹象。其次,借助机器学习和人工智能技术,可以构建预测模型,并基于历史数据对系统进行故障预测。
除了技术手段外,制定故障预测策略也是至关重要的。企业可以采取以下策略来提高大数据系统的稳定性和可靠性:
尽管大数据故障预测技术不断进步,但仍面临一些挑战。例如,数据量庞大、多样性和实时性要求高,给故障预测带来了一定的挑战。未来,随着人工智能和大数据技术的不断发展,预测模型将更加智能化和精准化,为企业提供更可靠的故障预测方案。
综上所述,大数据故障预测是企业数据团队需要重视和加强的领域。通过技术手段和策略措施的综合应用,可以大幅提高大数据系统的稳定性和可靠性,实现数据运营的卓越表现。
地铁列车故障诊断专家系统是近年来随着智能技术发展而受到广泛关注的一个领域。随着城市交通的快速发展,地铁作为一种快速、高效的交通方式被越来越多的城市所采用。然而,地铁列车的故障是常有的事情,一旦发生,不仅会对乘客的出行造成影响,也会对整个交通系统造成严重影响。
地铁列车的复杂性和高度自动化使得故障诊断变得更加困难。一旦出现故障,需要尽快准确定位问题,以便快速解决并恢复正常运行。传统的人工诊断方法存在诸多不足,例如依赖技术水平高低、耗时耗力等问题。
为了解决地铁列车故障诊断的难题,人们开始借助人工智能技术,开发专家系统。该系统通过模拟专家的决策过程和经验知识,快速准确地诊断出故障原因,并提供解决方案。专家系统的优势在于能够快速响应和准确判断,提高了故障处理的效率和准确性。
地铁列车故障诊断专家系统的设计需要充分考虑多个方面的技术,包括:
随着人工智能技术的不断发展和应用,地铁列车故障诊断专家系统也将不断完善和升级。未来,我们可以期待以下发展趋势:
地铁列车故障诊断专家系统作为智能技术在交通领域的重要应用之一,对提升地铁运营效率和乘客出行体验具有重要意义。随着技术不断进步,相信这一系统将发挥越来越重要的作用,成为未来地铁运营管理的重要利器。
在当今数据驱动的时代,大数据在各个行业扮演着至关重要的角色,然而,随着大数据规模的不断增长,数据异常和故障问题也变得更加频繁和复杂。针对大数据系统的故障分析变得尤为重要,只有通过深入分析与解决这些问题,才能确保数据处理的准确性和稳定性。
大数据故障分析是指对数据处理系统中出现的异常情况进行深入调查和分析,以找出问题根源并提出解决方案的过程。它的意义在于:
要进行有效的大数据故障分析,需要按照以下步骤进行:
在发现数据异常时,首先要及时收集相关的故障信息,包括异常现象、发生时间、相关系统信息等。这些信息对于后续的分析非常重要。
在收集到足够的故障信息后,可以进行初步的问题诊断,尝试找出可能的故障原因和影响范围。这可以帮助缩小故障排查的范围。
一旦确定了可能的故障原因,就需要进行深入分析,排除可能性并找出真正的原因。这可能涉及到查看日志、监控数据、代码审查等多种手段。
在找出故障原因后,需要及时制定解决方案,尽快恢复数据处理的正常状态。解决方案应当综合考虑系统特点、影响范围等因素。
在应用解决方案后,需要对系统进行验证和监控,确保问题已经得到解决并且系统正常运行。及时发现问题再次出现并进行处理。
虽然大数据故障分析很重要,但也面临着一些挑战,例如:
针对这些挑战,可以采取以下解决方案:
大数据故障分析是保障数据处理准确性和稳定性的关键环节,只有通过有效的故障分析,才能及时发现并解决数据异常问题。希望本文介绍的大数据故障分析内容能为您在数据处理过程中提供帮助,谢谢阅读!
随着数据时代的到来,故障数据分析已成为企业不可或缺的一部分。它不仅可以帮助企业更快地发现并解决故障,还可以通过数据挖掘和分析来优化流程和提高效率。本文将探讨故障数据分析的重要性、方法和技术。
故障数据分析是企业数字化转型的关键组成部分。通过故障数据分析,企业可以更早地发现潜在问题,并及时采取措施,防止故障的进一步扩大。此外,故障数据分析还可以帮助企业更好地理解业务运营,从而提供更准确的决策支持。
故障数据分析主要分为以下几个步骤:数据收集、数据处理、数据分析和结果呈现。首先,企业需要收集所有相关的数据,然后对这些数据进行清洗和整理。接下来,通过各种统计和分析方法,如趋势分析、回归分析等,对数据进行深入分析。最后,将分析结果以易于理解的方式呈现出来,以便于企业决策者快速了解并采取相应措施。
在故障数据分析领域,许多先进的技术被广泛应用。例如,机器学习和人工智能技术在故障识别和预测方面发挥着越来越重要的作用。此外,大数据技术也为企业提供了处理大量数据的能力,帮助企业更好地理解和解决故障。
虽然故障数据分析带来了许多好处,但也存在一些挑战。例如,数据的质量和准确性、分析方法的适用性、以及结果的解释难度等问题。为了解决这些问题,企业需要不断优化数据收集和处理方法,选择适合的分析方法,并加强与业务部门的沟通,以确保分析结果能够得到正确的理解和应用。
当谈到中国的铁路系统时,人们往往会想到世界上最繁忙,最发达的铁路网之一。中国的铁路发展源远流长,自上世纪初建立至今,经历了各种变革和创新。其中,中国的`十大列车`是中国铁路系统中最受关注和广泛应用的列车种类之一。
中国的高铁列车作为世界上最快的列车之一,不仅在国内广受欢迎,也受到国际乘客的青睐。高铁列车以其高速度和准时性而闻名,为人们提供了便捷舒适的出行体验。
动车组列车在中国铁路系统中占据重要的地位,其灵活性和高效性受到乘客和运营商的一致好评。动车组列车常用于中短途客运服务,为乘客提供快捷的交通选择。
列车码头是中国铁路系统中不可或缺的一部分,为乘客提供了便捷的站点服务和舒适的候车环境。中国的列车码头设施先进完善,为乘客的出行增添了便利。
磁悬浮列车是中国铁路系统中的一大创新,以其独特的悬浮技术和高速度而备受瞩目。磁悬浮列车的投入使用极大地提升了中国的铁路运输效率。
虽然中国的高铁网络日益发达,但普速列车仍然在中国铁路系统中扮演着重要角色。普速列车常用于连接偏远地区和提供经济实惠的出行选择。
特快列车是中国铁路系统中的主力列车之一,其快速安全的特点深受乘客喜爱。特快列车常用于重要城市之间的客运服务,为乘客带来高效便捷的出行体验。
豪华列车在中国铁路系统中地位尊贵,其奢华舒适的设施和服务为乘客提供了独特的旅行体验。中国的豪华列车以其高端服务和品质而闻名。
城际列车是中国铁路系统中连接城市之间的重要交通工具,其高速度和高效性受到乘客和政府部门的高度评价。城际列车为城市间的人员流动和经济发展提供了重要支持。
夜间列车在中国的铁路系统中具有重要地位,为乘客提供了夜间出行的便利选择。夜间列车常用于长途客运服务,为乘客节省宝贵的白天时间。
行包车是中国铁路系统中的特殊列车种类,其主要功能是货运和物流运输。行包车在中国的铁路运输中起着不可或缺的作用,为经济社会发展提供了稳定支撑。
在现今信息爆炸的时代,大数据分析已成为各行业发展的关键。然而,即使最先进的技术也可能会遇到故障,导致数据分析的准确性和及时性受到影响。本文将就大数据分析中常见的故障进行调查,并分享解决这些故障的方法。
以上是大数据分析中常见的故障类型,针对这些问题,我们可以采取一些措施来预防和解决。
1. 数据备份与恢复:定期备份数据,并建立完善的数据恢复机制,保障数据即使出现意外丢失也能快速恢复。
2. 数据清洗与验证:建立数据质量管理体系,对数据进行清洗、验证,保证数据质量,提高分析准确性。
3. 性能优化:优化数据存储结构、查询算法等,提升分析速度,满足业务需求。
4. 加强安全措施:采用数据加密、访问控制等措施,确保数据安全,防止数据泄露。
大数据分析在当今社会扮演着重要角色,但随之而来的故障也需要引起重视。通过不断学习和改进,我们可以更好地预防和解决大数据分析中的各种故障,为企业的发展提供更有力的支持。