شماره ركورد
34439
پديد آورنده
عرفان مددي ماهاني
عنوان
تشخيص خطا در سيستم تركشن موتور با استفاده از يادگيري ماشين و سيگنالهاي صوتي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
كنترل و سيگنالينگ
سال تحصيل
1404
تاريخ دفاع
1404/07/30
استاد راهنما
احمد ميرآبادي
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
راه آهن
چكيده
در سالهاي اخير، سيستمهاي ريلي به دليل ظرفيت بالا و سرعت قابلتوجه در حملونقل، اهميتي فزاينده يافتهاند. موتورهاي تركشن، بهعنوان هسته اصلي اين سيستمها، نقش كليدي در عملكرد بهينه آنها ايفا ميكنند و هرگونه نقص در آنها ميتواند به توقفهاي پرهزينه و حوادث ناگوار منجر شود. تشخيص بهموقع خرابي بلبرينگها، بهعنوان يكي از اجزاي حياتي موتورهاي تركشن، براي جلوگيري از توقفهاي غيرمنتظره و كاهش زمان ازكارافتادگي تجهيزات صنعتي ضروري است. تحليل سيگنالهاي صوتي و ويژگيهاي طيفي آنها، روشي غيرتهاجمي و مؤثر براي شناسايي عيوب بلبرينگ ارائه ميدهد. تاكنون، روشهاي متعدد پايش وضعيت با استفاده از حسگرهاي صوتي و ارتعاشي توسعهيافتهاند كه در اين ميان، شنوايي انسان اغلب بهعنوان ابزاري اوليه براي تشخيص صداهاي غيرعادي بلبرينگ به كار گرفتهشده است. در اين پژوهش، ابتدا سيگنالهاي صوتي موتورهاي تركشن در شرايط سالم و معيوب (با خرابي بلبرينگ) جمعآوري شد. سپس، با استفاده از ابعاد هندسي، فركانسهاي مرتبط با خرابي بلبرينگ استخراج و از طريق آناليز حوزه فركانس اعتبارسنجي شد. در مرحله بعد، با بهرهگيري از روشهاي پردازش سيگنال، ويژگيهاي كليدي صوتي استخراج گرديد و با استفاده از الگوريتمهاي كلاسيك يادگيري ماشين، مدلي هوشمند براي طبقهبندي و تشخيص انواع خرابي بلبرينگ توسعه يافت. همچنين، رويكردي نوين مبتني بر استخراج تصاوير حوزه زمان-فركانس از سيگنالهاي صوتي و استفاده از مدلهاي پيش آموزشديده طبقهبندي تصاوير پيشنهاد شد. نتايج اين مطالعه نشان داد كه مدل پيشنهادي قادر است با دقت بالا انواع خرابيهاي بلبرينگ را صرفاً از طريق تحليل سيگنالهاي صوتي شناسايي كند. اين روش، بهعنوان ابزاري كارآمد، غيرتهاجمي و مقرونبهصرفه، ميتواند به بهبود ايمني و كاهش هزينههاي نگهداري موتورهاي تركشن كمك شاياني كند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/08
عنوان به انگليسي
Fault detection in traction motor systems using machine learning and audio signals
تاريخ بهره برداري
10/22/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
عرفان مددي ماهاني
چكيده به لاتين
In recent years, rail systems have gained increasing importance due to their high capacity and remarkable speed in transportation . Traction motors, as the core of these systems, play a key role in their optimal performance and any malfunction in them can lead to costly stops and unfortunate incidents . Early detection of bearing failures, as one of the critical components of traction motors, is essential to prevent unexpected stops and reduce the downtime of industrial equipment . Analysis of acoustic signals and their spectral characteristics provides a noninvasive and effective method for identifying bearing defects . So far, numerous condition monitoring methods using acoustic and vibration sensors have been developed, among which human hearing has often been used as a primary tool for detecting abnormal bearing noise . In this study, first, acoustic signals of traction motors in healthy and faulty conditions ( with bearing failure ) were collected . Then, using geometric dimensions, frequencies related to bearing failure were extracted and validated through frequency domain analysis . In the next step, using signal processing methods, key acoustic features were extracted and using classical machine learning algorithms, an intelligent model was developed to classify and detect types of bearing failure . Also, a new approach based on extracting time-frequency domain images from acoustic signals and using pre-trained image classification models was proposed . The results of this study showed that the proposed model is able to identify types of bearing failures with high accuracy solely through the analysis of acoustic signals . This method, as an efficient, non-invasive and cost-effective tool, can contribute significantly to improving safety and reducing maintenance costs of traction motors .
كليدواژه هاي فارسي
تشخيص خطا , يادگيري ماشين
كليدواژه هاي لاتين
Fault detection , Machine learning
Author
Erfan Madadi Mahani
SuperVisor
Ahmmad Mirabadi