只读分析。样本:
wave_file+wave_sample_one(每条文件一个首周期,约 1545 点)。故障锚点:7,8,9号压缩机故障汇总.xlsx。backend/indicator_features/为新增独立目录,只读数据库,不影响现有程序。数据跨度约 2025-03 ~ 2026-06。
wave_sample_one = 每条文件一个首周期;旧的 cycle_start/end 已废弃。second_value>=30 的脉冲,每转 8 个,较宽的那个是 0° 标记。wave_sample_one 计数为准)wave_sample(全量)整表基本为空,真正存数据的是 wave_sample_one(每文件一个首周期)。availability.py 直接统计有多少文件存在 wave_sample_one 数据:
9号机一缸盖侧: 文件1489, 有首周期的日11
8号机三缸盖侧: 文件521, 有首周期的日0 (2025-10~12)
7号机三缸盖侧: 文件0 (2024-12~2025-02)
活塞事件前无数据的直接证据:
| 事件 | 测点 | 窗口内文件 | 有首周期 |
|---|---|---|---|
| 8 号机活塞 2025.12.6 | 三缸/二缸 | 521 | 0 |
| 9 号机活塞 2026.1.18 | 一缸 | 1489 | 仅 2026-01-30 起 |
| 7 号机活塞 2025.1.10 | 三缸/二缸 | 0 | 0 |
| 对照:8 号机气阀 2026.3.29 | 三缸 | 3594 | 535 |
结论:活塞事件前确实没有功图周期(不是抽样误判),"气阀有、活塞没有"是数据采集期差异。
analyze.py:同级缸间对照、同缸双腔对照(相位剖面 L2)、本缸自身基线 z。trend.py:按天自身基线 z + 突发跳变 + 同级偏差的突发跳变。event_scan.py)对 9 个维修事件各回看 120~180 天,自动计算同级相对/自基线的线性漂移并排序:
结论:全事件扫描未发现气阀/活塞的缸级漂移;找到的异常几乎都是传感器故障。
lookback_scan.py)把"有功图周期"的日期聚成段(相邻间隔>10 天分段),对每个事件取之前最近的 1~2 段,比较段间同级相对值,并在长段(≥8 天)内做漂移。
| 事件 | 追溯到的段 | 观察 |
|---|---|---|
| 7 号机 2025-08-08 气阀 | 2025-07-25~27、2025-06-11~13 | 两段同级几乎一致 → 无变化 |
| 7 号机 2025-10-07 气阀 | 同上(2025-10 无数据) | 无变化 |
| 7 号机 2026-05-21 气阀 | 2026-03-12~04-04、2026-02-10~16 | 六缸盖侧:段内漂移(压比 −3.4MAD)× 段间 +4.8%→−23.0% → 传感器退化,事件前两段即可见 |
| 8 号机 2025-12-06 活塞 | 2025-03-13~19、2025-04-29~05-03 | 多缸同步变 → 工况/启停;距事件 8~9 个月 |
| 8 号机 2026-03-29 / 04-01 气阀 | 2026-03-15~20、2025-04-29~05-03 | 六缸盖侧已死(传感器);四缸轴侧压比变化(配置) |
| 9 号机 2026-01-18 活塞 | 2025-10-13~16、2025-09-04~09 | 二/三缸一致 → 无变化 |
| 7 号机 2025-01-10 活塞、8 号机 2025-02-17 气阀 | 无 | 该时段完全无数据 |
结论:往前追溯后仍未发现气阀/活塞的缸级特征;唯一在事件前两段内可见的是 7 号机六缸盖侧的传感器退化。
trend.py)| 机组 | 最主要的慢变化 | 判断 |
|---|---|---|
| 7 号机 | 六缸盖侧排气压力从 4 月约 1.9 骤降到 5 月后约 0.81 并保持(压力幅度 0.85→0.27);六缸轴侧正常 | 单侧传感器失效;方法能抓到阶跃 |
| 8 号机 | 一缸(三级)压比/指示功缓降(负荷耦合);四缸轴侧同级压比 +30%→+11%(配置) | 无单缸故障 |
| 9 号机 | 全部缸排气压力/指示功同步 +3~4%/30天 | 负荷级整体漂移 |
结论:长窗口慢趋势能稳定捕捉缓慢/阶跃变化,但这些变化都不是气阀/活塞缸故障。
shape_analysis.py)用归一化相位剖面(对齐 PV 环 + 平台归一化,消工况),比较"修前/修后 L2、同级、双腔":
| 事件 | 修前/修后 剖面 L2 | 结论 |
|---|---|---|
| 8 号机 2026.3.29/4.1 | 二/四缸约 0.13~0.16(极稳);三级一缸 3.0~3.3 | 只有三级一缸变化大,但受负荷耦合 |
| 7 号机 2025.8.8 | 全部 0.13~0.82 | 无单缸畸变 |
| 7 号机 2026.5.21 | 全部 0.05~0.54 | 无单缸畸变 |
结论:形状角度也没有找到可归因于气阀/活塞的单缸畸变。
把"维修前段"与"维修后段"的同级缸间偏差对比,找维修后恢复的缸。
8 号机 2026.4.1 气阀 —— 一级轴侧压比同级偏差:
| 段 | 四缸轴侧 | 六缸轴侧 | 同级中位 |
|---|---|---|---|
| 修前 2026-03-15~20 | +34% | −22% | 3.42 |
| 修后 2026-04-18~05-06 | +13% | −16% | 3.10 |
| 名词 | 含义 |
|---|---|
| 功图(示功图) | 气缸一个压缩循环内的"压力–曲柄转角 / 压力–容积"曲线,反映吸气、压缩、排气、膨胀四过程 |
wave_file |
高频波形文件记录,每测点约 15 分钟一条 |
wave_sample_one |
每条文件对应的一个首周期采样点(约 1545 点) |
| 键相/触发 | second_value>=30 的脉冲;8 个脉冲/转,较宽的是 0° 标记 |
| 缸 / 级 | 一级=2/4/6、二级=3/5、三级=1 |
| 盖侧 / 轴侧 | 同一缸两个腔的测点 |
| 吸气压力 / 排气压力 | 一个周期内低压平台 / 高压平台压力 |
| 压比 | 排气压力 / 吸气压力 |
| 指示功 | 一圈内 PV 环面积 |
| 等熵效率 | 理想等熵功 / 实际指示功,实测 0.68~0.89 |
| 同级 | 同一"级 + 侧"内的各缸 |
| 双腔差 | 同一缸"盖侧 − 轴侧" |
| 自身基线 z | 本测点相对自己近期中位数/MAD 的稳健 z |
| MAD | 中位数绝对偏差(稳健尺度) |
| 坏道/弱道/偏高 | 通道质控标记:压力≈0 / 明显偏低 / 明显偏高 |
| 机组 | 日期 | 类型 | 故障前是否有功图 |
|---|---|---|---|
| 7 号机 | 2025-01-10 | 活塞 | 无 |
| 7 号机 | 2025-08-08 | 气阀(污染) | 有(2025-07-25~27) |
| 7 号机 | 2025-10-07 | 气阀(一级排气阀阀片) | 2025-10 无 |
| 7 号机 | 2026-05-21 | 气阀(进气阀组油压管) | 有(2026-05-07~21 连续) |
| 8 号机 | 2025-02-17 | 气阀(阀片) | 无(数据 2025-03 才开始) |
| 8 号机 | 2025-12-06 | 活塞(开裂) | 无 |
| 8 号机 | 2026-03-10 | 十字头 | 无 |
| 8 号机 | 2026-03-29 | 气阀(一级进气滤网) | 有(2026-03-15~20) |
| 8 号机 | 2026-04-01 | 气阀(阀片/弹簧/缓冲片) | 有(2026-03-15~20) |
| 9 号机 | 2026-01-18 | 活塞(三级活塞杆断裂) | 无(数据 2026-01-30 才起) |
wave_file 0 条。wave_file 521 条,但 wave_sample_one 0 条(有功图文件但未生成首周期)。wave_sample_one 从 2026-01-30 才开始(事件后 12 天)。思路:整周期平均值会互相抵消,故障可能只体现在某个小角度区间。把每周期按键相 0-360° 切成 36 个 10° 箱,箱内直接在原始点上算指标(不重采样),再做同一点故障前后对比。
run_segments.py → angle_bins.py → event_bins.py → bin_plot.py)wave_sample_one 每文件约 1545 点、0°=键相宽脉冲;按 角度=360×序号/点数 落箱(10° 箱约 43 个原始点;--bin-deg 可选 5/15/20)。cn_names.py;只用转速>0 的周期。run_segments.py):以 wave_file.rpm>0 的日期为开机日(官网开机表不准,弃用),相邻开机日(允许桥接 2 天)合成运行段。7号机: 65 天 / 8 个运行段
8号机: 58 天 / 6 个运行段
9号机: 84 天 / 11 个运行段
7 号机 2026-05-21 气阀(进气阀组油压管崩开) — 唯一干净候选:
前段 2026-05-06~05-20(15运行日) 后段 2026-05-21~06-06(9运行日)
# 测点 角度箱 类型 指标 前 后 变化 相对
1 二缸盖侧 140-150° 局部波动 标准差 0.0227 0.0333 +6.0M +50%
2 二缸盖侧 140-150° 局部均值 斜率 -0.00775 -0.0112 -5.6M -342%
3 二缸盖侧 140-150° 局部波动 极差 0.0718 0.0923 +3.9M +30%
同箱 3 个指标一致(波动/幅度增大、斜率变陡),均值剖面几乎重合。
其余事件受跨年/跨季工况、传感器卡死、或故障缸无前段干扰。
对照第 7 节,本节把特征从 6 个扩到"分箱 18 + 整周期 13",并新增全时间轴无监督扫描。
bins_common.py 统一注册)event_bins.py)四分位距+46% / 标准差+50% / 斜率-342% / 导数RMS+31% / 极差+30%。scan_bins.py)对每个(测点、箱/整周期、指标)在整条时间轴上找最佳二分段,再减去整点中位数 → 局部分数。
--normalize span)metric_trace.py:把任意(测点、角度箱、指标)的日度中位数沿全时间轴画出,按数据间隔分段、逐段拟合趋势。
一缸(三级)功图 2026-01-30 才起,确无前段;但二缸(一级)、三缸(二级)有变化(前段 2025-06~10,后段 2026-01-30~03-13,已归一):
| 测点 | 集中角度箱 | 指标变化 |
|---|---|---|
| 三缸轴侧(二级) | 230-240° / 240-250° / 260-270° | 斜率正负翻转,+15~18MAD |
| 三缸盖侧(二级) | 60-70° / 100-110° / 340-350° | 标准差/中位绝对偏差/粗糙度/四分位距/极差普遍增大 +7~15MAD |
| 二缸盖侧(一级) | 350-360° | 标准差+114% / 四分位距+112% |
| 二缸轴侧(一级) | 0-10° | 峰度+54% |
整周期上,三缸最大压力角/上升穿越角移动 +4~5°、吸气压力 −8%、压比 +5%。 评价:三缸(二级)表现为同一小角度带的波动/幅度增大,符合"上游级受三级活塞故障牵连"的形态;但前后段跨 3~4 个月且跨年,不能证明是事件前渐变,仍需同月基线。
结论:① 候选特征(二缸盖侧 140-150° 波动)在事件前约 2.5 个月内有缓慢下降再修复后回升,这是该事件唯一清楚的长期线索;② 吸气压力差异可忽略(已撤回);③ 2025 年因传感器与长断档不可用。
再增加 5 个箱内形状指标:二阶导最大(拐角尖锐度)、总变差(Σ|相邻差|,弧长/毛糙)、过均次数、移动度、复杂度。全部纳入压力幅度归一。
summary_features.py)把 event_bins.py 明细按事件×测点×角度箱跨指标合并、按总 |MAD| 排序,输出 summary_final.csv(全量 891 组)。头部(阈值 3MAD):
| 事件 | 测点·角度箱 | 指标数 | 主要指标 |
|---|---|---|---|
| 9号 01-18 活塞 | 三缸盖侧 60-70° | 7 | 移动度↓14.9, 中位绝对偏差↑5.1, 过均次数↓5.0 |
| 8号 12-06 活塞 | 二缸轴侧 110-120° | 10 | 标准差↑11.8, 斜率↑11.0, 极差↑9.7 |
| 8号 03-29/04-01 气阀 | 一缸轴侧 220-230° | 16 | 导数RMS↑23.1, 最大 |
| 8号 03-29/04-01 气阀 | 一缸盖侧 40-50° | 14 | 最大 |
| 7号 05-21 气阀 | 二缸盖侧 140-150° | 9 | 标准差↑6.2, 四分位距↑6.0, 斜率↓5.6, 导数RMS↑3.9 |
汇总含 相隔天数(后段起点 − 前段终点)与 前跨度天数(前段首末);用 --max-pre-span 过滤"前段回溯到一年前"的伪比较,用 --pre-days 6 让前段只取事件前最近的运行段。干净短名单(前跨度≤20 天 且 相隔≤40 天):
| 事件 | 测点·角度箱 | 指标数 | 主要指标 |
|---|---|---|---|
| 8号 03-29/04-01 气阀 | 一缸轴侧 220-230° | 16 | 导数RMS↑23.1, 最大 |
| 8号 03-29/04-01 | 一缸轴侧 70-80° | 15 | 斜率↓27.0, 移动度↑17.2, 四分位距↓16.1 |
| 8号 03-29/04-01 | 一缸盖侧 40-50° | 14 | 最大 |
| 8号 03-29/04-01 | 一缸轴侧 整周期 | 9 | 吸气压力↑24.4, 最大下降斜率↓23.7, 最大上升斜率↑21.1, 压比↓19.3 |
| 7号 05-21 气阀 | 二缸盖侧 140-150° | 9 | 标准差↑6.2, 四分位距↑6.0, 斜率↓5.6, 导数RMS↑3.9 |
| 7号 05-21 | 二缸轴侧 320-330° | 8 | 峰度↑10.0, 偏度↓4.2, 移动度↑3.9 |
| 7号 05-21 | 四缸轴侧 70-80° | 5 | 偏度↑11.6, 峰度↑5.0, 导数过零数↑4.0 |
plots/8号_2026-03-29_一缸轴侧_230-270_波动.png(中图橙带内红线明显比蓝线高)。cache/indicator/bins/results_cn/。event_bins --z 2、summary_features --threshold 2,即 ≥2MAD 的局部/整体变化都列出;汇总含"范围"列区分 局部(单角度箱) 与 整体(全角度)——整体变化多为负荷/工况。summary_features.py(汇总+相隔/前跨度过滤)、pair_plot.py(停机前/开机后三联简图)、make_report.py(生成中文交付)。