电机使用预警方法、装置、电子设备、及存储介质与流程

1.本公开实施例涉及机器学习技术领域，具体涉及一种电机使用预警方法、装置、电子设备、及存储介质。


背景技术：

2.电机维修是企业的一项重要工作，传统的企业在电机使用过程中，其维修预测和电机寿命预测还依赖于有经验的工人的估计。
3.电机维修预测和电机运行寿命的预测可实现电机保养，报废，及时检修。多年来，企业追求未来更大的经济效益，生产规模不断扩大，生产装置向着大型化、自动化、连续化、单系列化方向发展。装置中的电机由于价格昂贵均无备机，一旦发生故障停机，将导致整个装置停产，经济损失十分巨大。设备维修费在成本的比重很大，是一个相当可观的数字。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开实施例提供一种电机使用预警方法、装置、电子设备、及存储介质，以实现提前发现问题避免灾难性事故发生。
5.本公开实施例的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开实施例的实践而习得。
6.在本公开的第一方面，本公开实施例提供了一种电机使用预警方法，包括：
7.获取电机的特征数据和当前的运行状况数据；
8.将所述特征数据和所述运行状况数据输入至预先训练的电机预警模型，获取所述电机预警模型输出的指示结果，其中，所述指示结果包括所述电机的预计维修时间或预计更换时间。
9.于一实施例中，获取电机的特征数据和当前的运行状况数据包括：从预存的包含多个电机的特征数据中，根据所述电机的标识获取所述电机的特征数据；通过传感器采集所述电机当前的运行状况数据。
10.于一实施例中，所述特征数据包括电机标识、电机历史维修信息、电机购买时间、以及电机历史使用信息。
11.于一实施例中，所述运行状况数据包括当前电压、当前电流、和/或当前转速。
12.于一实施例中，所述运行状况数据还包括当前环境温度、当前环境湿度。
13.于一实施例中，所述电机包括三相鼠笼电机。
14.于一实施例中，所述电机预警模型通过如下步骤训练得到：
15.获取训练样本集合，其中，训练样本包括电机的特征数据、所述电机在维修或更换之前预定时刻的运行状况数据、以及以所述电机在所述预定时刻之后的维修时间或更换时间作为标注信息；
16.确定初始化的电机预警模型，其中所述初始化的电机预警模型包括用于输出电机的预定时刻之后的维修时间或更换时间的目标层；
17.利用机器学习的方法，将所述训练样本集合中的训练样本中的电机的特征数据、所述电机在维修或更换之前预定时刻的运行状况数据作为初始化的电机预警模型的输入，将所述电机在所述预定时刻之后的维修时间或更换时间的标注信息作为初始化的电机预警模型的期望输出，训练得到所述电机预警模型。
18.在本公开的第二方面，本公开实施例还提供了一种电机使用预警装置，包括：
19.电机数据获取单元，用于获取电机的特征数据和当前的运行状况数据；
20.使用预警单元，用于将所述特征数据和所述运行状况数据输入至预先训练的电机预警模型，获取所述电机预警模型输出的指示结果，其中，所述指示结果包括所述电机的预计维修时间或预计更换时间。
21.于一实施例中，所述电机数据获取单元用于：从预存的包含多个电机的特征数据中，根据所述电机的标识获取所述电机的特征数据；通过传感器采集所述电机当前的运行状况数据。
22.于一实施例中，所述特征数据包括电机标识、电机历史维修信息、电机购买时间、以及电机历史使用信息。
23.于一实施例中，所述运行状况数据包括当前电压、当前电流、和/或当前转速。
24.于一实施例中，所述运行状况数据还包括当前环境温度、当前环境湿度。
25.于一实施例中，所述电机包括三相鼠笼电机。
26.于一实施例中，所述电机预警模型通过如下模块训练得到：
27.样本获取模块，用于获取训练样本集合，其中，训练样本包括电机的特征数据、所述电机在维修或更换之前预定时刻的运行状况数据、以及以所述电机在所述预定时刻之后的维修时间或更换时间作为标注信息；
28.模型确定模块，用于确定初始化的电机预警模型，其中所述初始化的电机预警模型包括用于输出电机的预定时刻之后的维修时间或更换时间的目标层；
29.模型训练模块，用于利用机器学习的装置，将所述训练样本集合中的训练样本中的电机的特征数据、所述电机在维修或更换之前预定时刻的运行状况数据作为初始化的电机预警模型的输入，将所述电机在所述预定时刻之后的维修时间或更换时间的标注信息作为初始化的电机预警模型的期望输出，训练得到所述电机预警模型。
30.在本公开的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：处理器；以及存储器，用于存储可执行指令，所述可执行指令在被所述处理器执行时使得所述电子设备执行第一方面中的方法。
31.在本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面中的方法。
32.本公开实施例提出的技术方案的有益技术效果是：
33.本公开实施例通过获取电机的特征数据和当前的运行状况数据后，输入至预先训练的电机预警模型，获取所述电机预警模型输出的包括预计维修时间或预计更换时间的指示结果，能够提前发现问题避免灾难性事故发生、能够减少财产损失，能够精准高效实现电机全生命周期管理智能化，分析预测出电机剩余寿命和故障发生时间，辅助生产决策。
附图说明
34.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开实施例中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本公开实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
35.图1是根据本公开实施例提供的一种电机使用预警方法的流程示意图；
36.图2是本公开实施例提供的一种电机预警模型的训练方法的流程示意图；
37.图3是根据本公开实施例提供的一种电机使用预警装置的结构示意图；
38.图4是根据本公开实施例提供的一种电机预警模型的训练装置的结构示意图；
39.图5示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
40.为使本公开实施例解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本公开实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开实施例中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开实施例中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开实施例保护的范围。
41.需要说明的是，本公开实施例中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本公开实施例中提到的“和/或”是指包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。本公开的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。
42.还需要说明是，本公开实施例中下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本公开实施例对此不作具体限制。
43.本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
44.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本公开实施例的技术方案。
45.图1示出了本公开实施例提供的一种电机使用预警方法的流程示意图，本实施例可适用于预测电机预计维修时间或预计更换时间的情况，该方法可以由配置于电子设备中的电机使用预警装置来执行，如图1所示，本实施例所述的电机使用预警方法包括：
46.在步骤s110中，获取电机的特征数据和当前的运行状况数据。
47.所述特征数据可包括电机标识、电机历史维修信息、电机购买时间、以及电机历史使用信息等信息。
48.所述运行状况数据可包括当前电压、当前电流、以及当前转速等信息中的一种或多种。需要说明的是，电机的寿命和电机使用时的环境温度、环境湿度等均有一定的相关性，为了提高预测的准确性，所述运行状况数据还可包括当前环境温度、当前环境湿度。
49.所述电机可为任意类型的电机，包括但不限于三相鼠笼电机。
50.需要说明的是，获取电机的特征数据和当前的运行状况数据的方法包括多种，例如可从预存的包含多个电机的特征数据中，根据所述电机的标识获取所述电机的特征数据，可通过传感器采集所述电机当前的运行状况数据。
51.在步骤s120中，将所述特征数据和所述运行状况数据输入至预先训练的电机预警模型，获取所述电机预警模型输出的指示结果，其中，所述指示结果包括所述电机的预计维修时间或预计更换时间。
52.本实施例要求所述电机预警模型能够在输入电机的特征数据、所述电机在维修或更换之前预定时刻的运行状况数据之后，得到用于表示所述电机的预计维修时间或预计更换时间的输出结果信息，具体模型的训练方法和特点，本实施例对此不作限定。
53.在一些实施例中，本实施例示例性地提供了一种电机预警模型的训练方法，可采用该方法或类似的方法训练本步骤要求的电机预警模型，也可对下述训练方法进行变形或适应性修改，只要能满足本步骤的要求即可。示例性地，所述电机预警模型可通过如下步骤训练得到：
54.在步骤s210中，获取训练样本集合，其中，训练样本包括电机的特征数据、所述电机在维修或更换之前预定时刻的运行状况数据、以及以所述电机在所述预定时刻之后的维修时间或更换时间作为标注信息。
55.在步骤s220中，确定初始化的电机预警模型，其中所述初始化的电机预警模型包括用于输出电机的预定时刻之后的维修时间或更换时间的目标层。
56.在步骤s230中，利用机器学习的方法，将所述训练样本集合中的训练样本中的电机的特征数据、所述电机在维修或更换之前预定时刻的运行状况数据作为初始化的电机预警模型的输入，将所述电机在所述预定时刻之后的维修时间或更换时间的标注信息作为初始化的电机预警模型的期望输出，训练得到所述电机预警模型。
57.本实施例通过获取电机的特征数据和当前的运行状况数据后，输入至预先训练的电机预警模型，获取所述电机预警模型输出的包括预计维修时间或预计更换时间的指示结果，能够提前发现问题避免灾难性事故发生、能够减少财产损失。
58.作为上述各图所示方法的实现，本技术提供了一种电机使用预警装置的一个实施例,图3示出了本实施例提供的一种电机使用预警装置的结构示意图，该装置实施例与图1和图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。如图3所示，本实施例所述的电机使用预警装置包括电机数据获取单元310和使用预警单元320。
59.所述电机数据获取单元310被配置为，用于获取电机的特征数据和当前的运行状况数据。
60.所述使用预警单元320被配置为，用于将所述特征数据和所述运行状况数据输入至预先训练的电机预警模型，获取所述电机预警模型输出的指示结果，其中，所述指示结果包括所述电机的预计维修时间或预计更换时间。
61.根据本公开的一个或多个实施例，所述电机数据获取单元310被配置为，用于：从预存的包含多个电机的特征数据中，根据所述电机的标识获取所述电机的特征数据；通过传感器采集所述电机当前的运行状况数据。
62.根据本公开的一个或多个实施例，所述特征数据包括电机标识、电机历史维修信息、电机购买时间、以及电机历史使用信息。
63.根据本公开的一个或多个实施例，所述运行状况数据包括当前电压、当前电流、和/或当前转速。
64.进一步地，所述运行状况数据还包括当前环境温度、当前环境湿度。
65.根据本公开的一个或多个实施例，所述电机包括三相鼠笼电机。
66.本实施例提供的电机使用预警装置可执行本公开方法实施例所提供的电机使用预警方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
67.图4是根据本公开实施例提供的一种电机预警模型的训练装置的结构示意图，如图4所示，本实施例所述的电机预警模型的训练装置包括样本获取模块410、模型确定模块420和模型训练模块430。
68.所述样本获取模块410被配置为，用于获取训练样本集合，其中，训练样本包括电机的特征数据、所述电机在维修或更换之前预定时刻的运行状况数据、以及以所述电机在所述预定时刻之后的维修时间或更换时间作为标注信息。
69.所述模型确定模块420被配置为，用于确定初始化的电机预警模型，其中所述初始化的电机预警模型包括用于输出电机的预定时刻之后的维修时间或更换时间的目标层。
70.所述模型训练模块430被配置为，用于利用机器学习的装置，将所述训练样本集合中的训练样本中的电机的特征数据、所述电机在维修或更换之前预定时刻的运行状况数据作为初始化的电机预警模型的输入，将所述电机在所述预定时刻之后的维修时间或更换时间的标注信息作为初始化的电机预警模型的期望输出，训练得到所述电机预警模型。
71.本实施例提供的电机预警模型的训练装置可执行本公开方法实施例所提供的电机预警模型的训练方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
72.下面参考图5，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备500的结构示意图。本公开实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、pda(个人数字助理)、pad(平板电脑)、pmp(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字tv、台式计算机等等的固定终端。图5示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
73.如图5所示，电子设备500可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)501，其可以根据存储在只读存储器(rom)502中的程序或者从存储装置508加载到随机访问存储器(ram)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram 503中，还存储有电子设备500操作所需的各种程序和数据。处理装置501、rom 502以及ram 503通过总线504彼此相连。输入/输出(i/o)接口505也连接至总线504。
74.通常，以下装置可以连接至i/o接口505：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置506；包括例如液晶显示器(lcd)、扬声器、振动器等的输出装置507；包括例如磁带、硬盘等的存储装置508；以及通信装置509。通信装置509可以允许电子设备500与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图5示出了具有各种装置的电子设备500，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
75.特别地，根据本公开实施例的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开实施例的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置509从网络上被下载和安装，或者从存储装置508被安装，或者从rom 502被安装。在该计算机程序被处理装置501执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
76.需要说明的是，本公开实施例上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、rf(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
77.上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
78.上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：获取电机的特征数据和当前的运行状况数据；将所述特征数据和所述运行状况数据输入至预先训练的电机预警模型，获取所述电机预警模型输出的指示结果，其中，所述指示结果包括所述电机的预计维修时间或预计更换时间。
79.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开实施例的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
80.附图中的流程图和框图，图示了按照本公开实施例各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
81.描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬
件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。
82.以上描述仅为本公开实施例的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开实施例中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。