当前位置： 首页 > news >正文

凯斯西储大学CWRU数据集变体

news 2025/7/6 1:57:30

🗂️ 顶层目录结构说明

F:.
│  test.txt
│
├─12k Drive End Bearing Fault Data
├─12k Fan End Bearing Fault Data
├─48k Drive End Bearing Fault Data
└─Normal Baseline
  • test.txt：可能包含数据集介绍、实验说明或测试集划分信息（需打开确认具体内容）。

📁 各数据文件夹结构与内容说明

1️⃣ 12k Drive End Bearing Fault Data（12kHz 驱动端故障数据）

  • 采样频率：12kHz
  • 采样位置：驱动端
  • 子类型：
    ├─Ball          # 滚珠故障
├─Inner Race    # 内圈故障
└─Outer Race    # 外圈故障（又细分位置）
🚨 故障类型子目录
类型含义说明示例子目录/文件
Ball滚珠（滚动体）故障Ball/0007/B007_0.mat
Inner Race内圈故障Inner Race/0014/IR014_2.mat
Outer Race外圈故障，进一步细分为：Outer Race/Centered/0007/OR007@6_0.mat
├─ Centered：6点钟方向@6
├─ Opposite：12点钟方向@12
└─ Orthogonal：3点钟方向@3 or 文件编号如 144.mat
🧾 文件命名规则说明（通用格式）：
[故障类型代码][故障直径]@[位置]_[负载编号].mat
项示例含义说明
故障类型代码B / IR / ORBall / Inner Race / Outer Race
故障直径007 / 014 等故障直径（单位：英寸 x 0.001）
@位置@6 / @12 / @3故障方向位置（Outer Race）
_负载编号_0 / _1 / _2 / _3对应电机负载（0HP～3HP）

2️⃣ 12k Fan End Bearing Fault Data（12kHz 风扇端故障数据）

  • 采样频率：12kHz
  • 采样位置：风扇端
  • 结构：与 12k Drive End 类似，但文件较少，部分数据可能不完整。

3️⃣ 48k Drive End Bearing Fault Data（48kHz 驱动端故障数据）

  • 采样频率：48kHz
  • 采样位置：驱动端
  • 结构：同 12k Drive End，但具有更高分辨率的信号，适用于分析高频振动特征。

4️⃣ Normal Baseline（正常基准数据）

  • 说明：无故障工况下的振动信号，用于对比分析
  • 示例文件：
    normal_0.mat    # 负载 0HP
normal_1.mat    # 负载 1HP
normal_2.mat    # 负载 2HP
normal_3.mat    # 负载 3HP

🧪 实验设置说明

项目说明
故障直径0.007"、0.014"、0.021"、0.028"
电机负载0HP、1HP、2HP、3HP（对应文件后缀 _0 ~ _3）
故障类型Ball（滚珠）、Inner Race（内圈）、Outer Race（外圈）
采样频率12kHz（Drive/Fan 端），48kHz（Drive 端）

🧩 数据文件内容说明（.mat 文件）

  • 文件格式：MATLAB .mat
  • 常见字段：
    • X：振动加速度信号（一维时间序列）
    • RPM：电机转速（单位：RPM）
    • sr：采样频率（单位：Hz）

✅ 可用 scipy.io.loadmat（Python）或 MATLAB 加载分析。

🔑 快速示例解释

示例1：IR014_2.mat

  • 内圈故障（IR），0.014英寸
  • 电机负载为 2HP

示例2：OR007@6_1.mat

  • 外圈故障（OR），0.007英寸，6点钟方向
  • 电机负载为 1HP

✅ 一、故障类型标签分类总览表（可用于训练/分类建模）

文件路径示例采样频率安装端故障类型故障位置故障直径负载标签ID（可自定义）
12k Drive End/Ball/0007/B007_0.mat12kHzDriveBall—0.0070HP1
12k Drive End/Inner Race/0014/IR014_2.mat12kHzDriveInner Race—0.0142HP2
12k Drive End/Outer Race/Centered/0007/OR007@6_1.mat12kHzDriveOuter RaceCentered0.0071HP3
48k Drive End/Ball/0021/B021_3.mat48kHzDriveBall—0.0213HP4
12k Fan End/Outer Race/Opposite/0014/OR014@12_0.mat12kHzFanOuter RaceOpposite0.0140HP5
Normal Baseline/normal_0.mat12kHz—Normal——0HP0

✅ 说明：

  • 标签ID 是你训练时可以指定的分类编码。
  • 也可添加一列：是否故障 = True/False，用于二分类建模。

💻 二、Python 加载 .mat 文件数据代码模板（适用于CWRU数据）

import scipy.io
import os
import numpy as np

def load_mat_data(file_path):
    data = scipy.io.loadmat(file_path)
    # 寻找键值，可能是 'X' 或 'DE_time'，取决于.mat结构
    for key in data:
        if isinstance(data[key], np.ndarray) and data[key].ndim == 1:
            signal = data[key].squeeze()
            return signal
    raise ValueError(f"No 1D signal found in {file_path}")

# 示例：加载某个文件
file_path = '12k Drive End Bearing Fault Data/Ball/0007/B007_0.mat'
signal = load_mat_data(file_path)
print(f"Loaded signal shape: {signal.shape}")

✅ 可扩展为：批量读取数据 + 自动打标签 + 存为 CSV 或 pickle 格式。

📊 三、可选 Excel 目录总览表（适合整理文件管理 & 批处理）

是否需要我根据你文件结构，生成一份如下格式的 Excel 表格？可直接导入 pandas、Excel 或数据库使用：

文件名文件路径故障类型故障位置故障直径负载采样频率标签ID
B007_0.mat12k Drive End Bearing Fault Data/Ball/0007/Ball—0.0070HP12kHz1
IR014_2.mat12k Drive End Bearing Fault Data/Inner Race/0014/Inner Race—0.0142HP12kHz2
OR007@6_0.mat12k Drive End Bearing Fault Data/Outer Race/Centered/0007/Outer RaceCentered0.0070HP12kHz3
normal_0.matNormal Baseline/Normal——0HP12kHz0
……………………

数据解释：

# 路径：CRWU\12k Drive End Bearing Fault Data\Outer Race\Orthogonal\0007\144.mat
>> whos('-file', '144.mat')
  Name                   Size             Bytes  Class     Attributes

  X144RPM                1x1                  8  double              
  X144_BA_time      122281x1             978248  double              
  X144_DE_time      122281x1             978248  double              
  X144_FE_time      122281x1             978248  double
变量名尺寸类型含义解释
X144RPM1×1double电机的旋转速度（单位：RPM）
X144_BA_time122281×1double滚动体（Ball）位置的传感器采集的振动信号
X144_DE_time122281×1double驱动端（Drive End）传感器采集的振动信号
X144_FE_time122281×1double风扇端（Fan End）传感器采集的振动信号
项目说明
采样频率12kHz（12,000 Hz）
采样端口驱动端（Drive End）安装传感器进行主要采集
故障类型外圈故障（Outer Race Fault）
故障位置Orthogonal（正交方向，通常为3点钟方向）
故障直径0.007 英寸（从文件夹 0007 得知）
文件编号144（内部变量也以 X144 开头）
负载情况需要查看实际文件名是否有标注，或查看 RPM 估算负载（或参考实验记录）
clc; 
clear;
path = 'F:\code\projects\29_QT_projects\custom_widget\database\CRWU\12k Drive End Bearing Fault Data\Outer Race\Orthogonal\0007\144.mat';

data = load(path); % 加载 .mat 文件

% 绘制 X144_BA_time、X144_DE_time 和 X144_FE_time
figure;

subplot(3,1,1);  % 三行一列的子图，第一行
plot(data.X144_BA_time, 'r');	% y轴是采样点数据，x轴是数据点信号
title('X144_BA_time');
xlabel('Time Index');
ylabel('Value');

subplot(3,1,2);  % 三行一列的子图，第二行
plot(data.X144_DE_time, 'g');
title('X144_DE_time');
xlabel('Time Index');
ylabel('Value');

subplot(3,1,3);  % 三行一列的子图，第三行
plot(data.X144_FE_time, 'b');
title('X144_FE_time');
xlabel('Time Index');
ylabel('Value');

clc;
clear;
clc;
clear;

%% 1. 数据加载与处理
% 文件路径
path = 'F:\code\projects\29_QT_projects\custom_widget\database\CRWU\12k Drive End Bearing Fault Data\Outer Race\Orthogonal\0007\144.mat';

% 加载数据
data = load(path);

% 采样频率（根据文件夹信息推断为12kHz）
Fs = 12000; 

% 构建时间轴
N = length(data.X144_BA_time);  % 假设三个通道长度相同
t = (0:N-1) / Fs;  % 时间轴（单位：秒）

%% 2. 绘图
% 绘制 X144_BA_time、X144_DE_time 和 X144_FE_time
figure;

subplot(3,1,1);
plot(t, data.X144_BA_time, 'r');
title('X144\_BA\_time');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');

subplot(3,1,2);
plot(t, data.X144_DE_time, 'g');
title('X144\_DE\_time');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');

subplot(3,1,3);
plot(t, data.X144_FE_time, 'b');
title('X144\_FE\_time');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');

%% 3. 保存数据为 CSV 文件
% 将数据转换成表格
t = table(data.X144_BA_time, data.X144_DE_time, data.X144_FE_time);

% 保存为 CSV 文件
writetable(t, '144_data.csv');

时频图

http://www.dtcms.com/a/122769.html

相关文章：

  • python中的数据模型-pydantic浅讲
  • 02_SQL分库分表及Java实现
  • 【重构谷粒商城12】npm快速入门
  • Python第八章：数据可视化——Json数据
  • Android 开发中compileSdkVersion 和 targetSdkVersion
  • Vue2下载二进制文件
  • 【动手学深度学习】LeNet：卷积神经网络的开山之作
  • 【面试】封装、继承、多态的具象示例 模板编程的理解与应用场景 链表适用的场景
  • 【vue】slot插槽：灵活内容分发的艺术
  • R语言——散点图
  • 第九章:可靠通信_《凤凰架构：构建可靠的大型分布式系统》
  • WHAT - React useId vs uuid
  • Pascal VOC 2012 数据集格式与文件结构
  • 前端性能优化的全方位方案【待进一步结合项目】
  • Redis 持久化+性能管理+缓存
  • XSS靶场闯关小游戏
  • 10A 大电流 DCDC 降流芯片 WD5030
  • 2025年AI开发学习路线
  • springboot集成大华人脸机
  • js实现跨域下载，展示下载进度以及自定义下载名称功能
  • Docker新型容器镜像构建技术,如何正确高效的编写Dockerfile
  • 前端三件套—CSS入门
  • 13_pandas可视化_seaborn
  • 青少年编程与数学 02-016 Python数据结构与算法 10课题、搜索
  • Webstorm 使用搜不到node_modules下的JS内容 TS项目按Ctrl无法跳转到函数实现
  • leetcode刷题日记——验证回文串
  • 算法比赛中常用的数学知识
  • C# Winform 入门（15）之制作二维码和拼接（QR）
  • miniconda安装R语言图文教程(详细步骤)
  • 13. git clone