W zależności od ilości danych do przetworzenia generowanie pliku może się wydłużyć.

Jeśli generowanie trwa zbyt długo można ograniczyć dane np. zmniejszając zakres lat.

Artykuł

Pobierz plik Pobierz BibTeX

Tytuł

Cloud Based Fault Diagnosis by Convolutional Neural Network as Time–Frequency RGB Image Recognition of Industrial Machine Vibration with Internet of Things Connectivity

Autorzy

[ 1 ] Instytut Robotyki i Inteligencji Maszynowej, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik

Dyscyplina naukowa (Ustawa 2.0)

[2.2] Automatyka, elektronika, elektrotechnika i technologie kosmiczne

Rok publikacji

2023

Opublikowano w

Sensors

Rocznik: 2023 | Tom: vol. 23 | Numer: iss. 7

Typ artykułu

artykuł naukowy

Język publikacji

angielski

Słowa kluczowe
EN
  • image recognition
  • HTTP
  • MQTT
  • feature extraction
  • convolutional neural network
  • time–frequency domain
  • short-time Fourier transform
  • sliding discrete Fourier transform
Streszczenie

EN The human-centric and resilient European industry called Industry 5.0 requires a long lifetime of machines to reduce electronic waste. The appropriate way to handle this problem is to apply a diagnostic system capable of remotely detecting, isolating, and identifying faults. The authors present usage of HTTP/1.1 protocol for batch processing as a fault diagnosis server. Data are sent by microcontroller HTTP client in JSON format to the diagnosis server. Moreover, the MQTT protocol was used for stream (micro batch) processing from microcontroller client to two fault diagnosis clients. The first fault diagnosis MQTT client uses only frequency data for evaluation. The authors’ enhancement to standard fast Fourier transform (FFT) was their usage of sliding discrete Fourier transform (rSDFT, mSDFT, gSDFT, and oSDFT) which allows recursively updating the spectrum based on a new sample in the time domain and previous results in the frequency domain. This approach allows to reduce the computational cost. The second approach of the MQTT client for fault diagnosis uses short-time Fourier transform (STFT) to transform IMU 6 DOF sensor data into six spectrograms that are combined into an RGB image. All three-axis accelerometer and three-axis gyroscope data are used to obtain a time-frequency RGB image. The diagnosis of the machine is performed by a trained convolutional neural network suitable for RGB image recognition. Prediction result is returned as a JSON object with predicted state and probability of each state. For HTTP, the fault diagnosis result is sent in response, and for MQTT, it is send to prediction topic. Both protocols and both proposed approaches are suitable for fault diagnosis based on the mechanical vibration of the rotary machine and were tested in demonstration.

Data udostępnienia online

05.04.2023

Strony (od-do)

3755-1 - 3755-22

URL

https://doi.org/10.3390/s23073755

Uwagi

Article number: 3755

Typ licencji

CC BY (uznanie autorstwa)

Tryb otwartego dostępu

otwarte czasopismo

Wersja tekstu w otwartym dostępie

ostateczna wersja opublikowana

Data udostępnienia

05.04.2023

Czas udostępnienia publikacji w sposób otwarty

w momencie opublikowania

Pełny tekst artykułu

Pobierz plik

Poziom dostępu do pełnego tekstu

publiczny

Punktacja Ministerstwa / czasopismo

100

Impact Factor

3,9 [Lista 2022]

Ta strona używa plików Cookies, w celu zapamiętania uwierzytelnionej sesji użytkownika. Aby dowiedzieć się więcej przeczytaj o plikach Cookies i Polityce Prywatności.