电机故障诊断数据集免费下载:CWRU、帕德博恩等来源与许可
在开始检索之前,有两点需要提前了解:
第一,绝大多数公开数据来自实验室台架,而非工厂产线上的真实设备。 故障多通过电火花等方式人工制造,工况干净、缺少现场震动等干扰。基于这类数据训练的模型,直接迁移到车间运行中的实际电机时,性能通常会有明显下降。这并不意味着数据不可用,但需要清楚其与真实工况之间的差距。
第二,国内可直接下载的现成数据集较少。 在 GitHub、和鲸、CSDN 等平台搜索到的资源,多为转载。真正权威、系统的源头大多位于境外高校官网或国际平台,部分需要注册,下载速度也可能较慢。
总体而言,电机故障诊断领域可以找到质量较高的研究基准集,关键在于明确去哪里找、哪些能够实际获取、各自存在哪些限制。
数据来源:可实际获取的渠道说明
先做一个分类,便于对照查找。电机故障数据大体分为两类:
- 振动信号:最常见,用于检测轴承或转子的振动状态,占数据集的大多数。
- 电机电流信号:用于检测电机本体故障,如转子断条、匝间短路,数量相对较少,但其中不乏有价值的数据。
许多权威数据集会同步采集这两类信号。以下按来源逐一列出,均为本轮调研中核实过的真实出处。
1. 凯斯西储大学 CWRU 轴承数据中心——入门基准集
- 链接:https://engineering.case.edu/bearingdatacenter/download-data-file
- 有什么:业内公认的基准集,多数研究以其作为起点。采用 SKF6205 深沟球轴承,通过电火花制造故障——分布在内圈、外圈、滚动体三处,每处分 0.007、0.014、0.021 英寸三档损伤,采样率有 12kHz 和 48kHz 两种。
- 格式:MATLAB 的 .mat 文件,具备基础代码能力即可读取。
- 注意:官网直接下载,免费。该数据集历史上更换过域名(旧的 csegroups 与现在的 engineering 均出现过),具体哪个入口可用,以官方页面当天信息为准,无法提供长期有效的固定链接。
2. 德国帕德博恩大学 KAt 轴承数据中心——质量高,存在许可限制
- 链接:https://mb.uni-paderborn.de/kat/forschung/bearing-datacenter/data-sets-and-download
- 有什么:共 32 种轴承状态——6 种健康,26 种损伤。其特点在于振动与电机电流同步采集,并附带转速、扭矩、径向力、温度等参数,数据质量较高。
- 注意(重要):许可为 CC BY-NC 4.0,即仅可用于非商业的学术研究,且必须标注出处。若用于商业项目或产品销售,该条款不适用,需更换数据源或单独评估。
3. 西安交大 XJTU-SY 轴承全寿命数据集——适用于寿命预测
- 链接:https://github.com/WangBiaoXJTU/xjtu-sy-bearing-datasets
- 有什么:国内高校的权威来源。包含 15 个轴承从正常到完全失效的全寿命数据,特别适合剩余寿命预测(即预测设备的剩余可用时间)。
- 格式:CSV,包含水平与垂直两路振动信号,相比 .mat 文件更易读取。
- 注意:下载渠道包括作者网站、MEGA、MediaFire、百度网盘等。境内外的可访问性与速度均不稳定,以仓库当前给出的链接为准。
4. MFPT 机械故障预防技术协会 轴承数据集——国际常用基准
- 链接:https://mfpt.org/fault-data-sets/
- 有什么:国际上常用的基准集,包含健康基线,以及多种载荷下的内圈、外圈故障,采样率较高(约 97656 sps)。
- 格式:MATLAB .mat,官网公开,直接下载。
5. IEEE DataPort 三相异步电机断条实验库——电机本体故障数据
- 链接:https://ieee-dataport.org/open-access/experimental-database-detecting-and-diagnosing-rotor-broken-bar-three-phase-induction
- 有什么:该数据集的特点在于它并非仅测轴承,而是面向电机本体故障,如转子断条。参数为 1hp、220-380V、4 极、60Hz、34 根转子条,含无故障基线,不同载荷搭配不同断条严重程度,每个工况重复 10 次,同时包含电气与机械信号。
- 注意:标注为"开放获取"(open-access),但需登录账号才能下载——免费注册即可。
6. hustcxl 开源旋转机械故障数据集整理——国内用户的汇总入口
- 链接:https://github.com/hustcxl/Rotating-machine-fault-data-set
- 有什么:若不想逐个查阅各官网,该中文索引是较为便捷的入口。它将 CWRU、PU、SEU、XJTU-SY 以及国内部分竞赛集(七月在线电机振动、DC 轴承等)汇总为中文清单,并附原始下载指引。
- 注意:它本质上是目录索引,各数据集的具体许可需点击进入各自的原始页面查看,不宜直接作为权威来源。
7. 和鲸社区 Heywhale——国内可直接访问
- 链接:https://www.heywhale.com/home/dataset
- 有什么:国内可直接打开的数据与竞赛社区。搜索"电机""轴承""故障",可找到一些竞赛搬运的数据集,以及可在线运行的 Notebook。
- 注意:电机故障类多为转载集,原始出处与许可需逐个核对,不宜直接作为权威来源使用,否则引用时容易出现偏差。
8. Hugging Face 上的 CWRU 子集——便于代码直接加载
- 链接:https://huggingface.co/datasets/alidi/cwru-dataset
- 有什么:第三方整理的 CWRU 数据,存为 parquet 格式,便于使用 Python 的 datasets 库直接加载,省去自行处理 .mat 文件的步骤。
- 注意:这是个人整理的裁剪子集,行数较少,不等同于 CWRU 官方全量数据。正式研究仍需回到 CWRU 官网核对原始数据,且使用需要 Hugging Face 账号。
9. awesome-bearing-dataset 公开轴承数据集合集——备用扩检清单
- 链接:https://github.com/VictorBauler/awesome-bearing-dataset
- 有什么:英文版的轴承故障公开数据集汇总,可作为跨源扩检的备用清单,补充上文未完整列出的来源(如 SEU 齿轮箱、各高校的数据集等)。
- 注意:同样为索引性质,需逐个来源查看各自的许可。
可得性与限制:免费直下、需申请、以及找不到时的处理
将上述来源去重后,按可获取程度梳理如下:
官网直接免费下载:
- CWRU(.mat,免费直接下载,域名以官方当天信息为准)
- MFPT(.mat,官网公开)
免费,但需注册登录才能下载:
- IEEE DataPort、Kaggle、Hugging Face、Mendeley 等平台均需先注册账号。其中 IEEE DataPort 部分数据集还区分"开放获取"与"订阅"两类,需逐条查看条目上的标注,登录并不代表一定免费。
免费,但许可存在限制(商用需注意):
- 帕德博恩 PU 为 CC BY-NC,仅限非商业学术用途。商业项目不适用,需更换数据源或单独评估。
可下载,但渠道不稳定、速度可能较慢:
- XJTU-SY 通过 MEGA、百度网盘等渠道分发,境内外可达性与速度均不稳定,以作者仓库当前链接为准。
需谨慎、不宜作为权威来源的:
- 搜索结果中 CSDN、GitCode、52phm 等"免费下载电机故障数据集"的页面,多为转载,部分还需关注公众号回复关键词获取链接,原始出处与许可往往不清晰。可作参考,但不宜作为权威来源引用。
关于"政府公开数据"——通常没有:
- 部分用户会考虑前往国家统计局或各部委查找"电机故障专项数据"。这类工业设备故障数据通常不在政府统计口径之内,本轮调研也未检索到对口的官方政府源,大概率不存在,需要时以官方页面为准。
未能找到完全对口的数据时:
针对特定型号电机的真实工厂故障数据,网上往往没有现成集。此时可采取以下方式:
- 先用通用基准集(CWRU、PU 等)跑通方法、完成验证,再借助迁移学习向具体场景靠拢;
- 在 IEEE DataPort、Mendeley 按关键词进一步扩大检索范围;
- 考虑使用合成数据集作为补充,部分研究采用仿真生成数据。
使用前须知:许可与版权
数据可下载,不代表可任意使用。下载前应先核对以下几条,以避免后续合规问题:
- 先确认许可,再决定用途。 最典型的是帕德博恩 PU 的 CC BY-NC——非商业、学术用途、必须署名。商业项目使用该数据即构成违规。 各数据集的许可不尽相同,CWRU、MFPT 相对宽松,但建议使用前回到原始页面确认一次。
- 转载站的数据,许可常不清晰。 CSDN、GitCode 等二手页面,往往连原始出处都标注不全,许可更难以确认。涉及引用、发表或商用时,一律回到原始官方源核对,不宜以二手链接作为依据。
- 索引清单仅为指引,许可以各源原页为准。 像 hustcxl、awesome-bearing-dataset 这类汇总本身是目录,各数据集的许可需进入各自的原始页面查看。
小结
电机故障诊断的数据并不稀缺,欠缺的是将分散在十几个境内外平台、命名混乱、许可与可下载性均不清晰的来源,整理成一份可直接使用的清单。这一工作自行完成也可以,但较为耗时,且一旦取到的是转载的二手数据,往往需要重新核查。
如果你认为这些来源过于零散,或希望节省检索时间——例如需要"振动信号+转子断条+可商用"的特定数据,可以考虑通过数聚天成 DeepSData进行一次深度数据可得性检索。该服务并非简单提供一批链接,而是按你的具体需求——振动信号还是电流信号、轴承故障还是转子断条、做分类还是做寿命预测——逐项对应,明确说明每个来源是否可实际获取、是免费直下还是需要注册、能否用于商业用途,而非由你自行逐个尝试。
说明:本文为公开资料整理,仅供参考;平台政策、价格、下载方式与链接随时可能变化,本文不保证持续更新,请以各官方页面最新信息为准。
参考来源
- https://engineering.case.edu/bearingdatacenter/download-data-file
- https://mb.uni-paderborn.de/kat/forschung/bearing-datacenter/data-sets-and-download
- https://github.com/WangBiaoXJTU/xjtu-sy-bearing-datasets
- https://mfpt.org/fault-data-sets/
- https://ieee-dataport.org/open-access/experimental-database-detecting-and-diagnosing-rotor-broken-bar-three-phase-induction
- https://github.com/hustcxl/Rotating-machine-fault-data-set
- https://www.heywhale.com/home/dataset
- https://huggingface.co/datasets/alidi/cwru-dataset
- https://github.com/VictorBauler/awesome-bearing-dataset
