卷烟制丝设备故障根本原因的因果推理方法及存储介质技术

本发明专利技术公开卷烟制丝设备故障根本原因的因果推理方法及其存储介质，第一步，进行数据预处理；第二步，基于专家知识预定义DBN模型；第三步，求解最优DBN模型；第四步，估计DBN参数，包括故障节点的先验概率分布和症状节点的条件概率分布；第五步，利用最优的DBN模型进行故障诊断，本发明专利技术能够推理出故障发生的根本原因，从而指导技术人员采取相应的处理措施，减少技术人员排查故障所耗费的时间，提高故障处理效率，减少故障停机造成的损失，使用不完全的故障机理结合历史生产数据、维修数据，联合对故障根本原因进行因果推理，解决了人类知识的局限性和数据的不完全性问题。的局限性和数据的不完全性问题。的局限性和数据的不完全性问题。

【技术实现步骤摘要】
卷烟制丝设备故障根本原因的因果推理方法及存储介质


[0001]本专利技术涉及一种根本设备故障原因的因果推理方法，具体的是涉及卷烟制丝设备故障根本原因的因果推理方法及其存储介质，主要是用于卷烟制丝设备故障根本原因的因果推理诊断，属于卷烟制丝设备故障推理诊断


技术介绍

[0002]通常来说，故障检测的意义在于，提示设备当前存在故障，但并不明确故障发生的位置；故障诊断的意义在于，提示故障出现的部位或组件，但是并不确定故障发生的根本原因，在排除故障方面，仍然需要人工仔细排查。
[0003]在烟丝设备生产过程中，从根本原因位置到检测到故障的点可能有多条路径，为了优先考虑调试过程，工厂技术人员通常感兴趣的是找到一条从根本原因节点到故障检测点的路径，该路径在创建故障产品(即最具影响力路径的识别)方面具有最大贡献。最具影响力路径的识别有助于技术人员修复生产线的异常部件，在创造中具有最高的贡献的有缺陷输出，优先使设备尽早进入正常运行状态。
[0004]首先，传统的根本原因分析和最具影响力路径的识别由现场工程师或技术人员使用专家知识来执行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷烟制丝设备故障根本原因的因果推理方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，进行数据预处理，包括建立历史生产数据并对数据进行稳态处理；第二步，基于专家知识预定义DBN模型，包括建立故障描述文本表格、将文本表格中的故障描述进行属性的定义以及建立先验DBN模型；第三步，求解最优DBN模型，包括对DBN进行优化以及进行进化操作以生成替代DBN结构的新种群；第四步，估计DBN参数，包括故障节点的先验概率分布和症状节点的条件概率分布；第五步，利用最优的DBN模型进行故障诊断，包括：(1)寻找最可疑的故障来解释症状的异常行为；(2)应用规则匹配方法进行故障根本原因推理，所述规则包括：规则1：如果故障节点处于无故障状态的后验概率低于阈值1，则认为故障已经发生；规则2：如果故障节点处于故障状态的后验概率高于阈值2，则以判断故障指标的符合程度，提示该故障已发生；规则3：如果故障节点处于故障状态的后验概率阈值在1～2之间，则判断无故障发生。2.根据权利要求1所述的一种卷烟制丝设备故障根本原因的因果推理方法，其特征在于，所述历史生产数据表示为X(I
×
J
x
×
K)，其中：I代表批次，J
x
代表测量变量的个数，K代表每个测量变量的K个测量数据；在故障诊断时，将三维数据矩阵X(I
×
J
x
×
K)展开成二维数据矩阵X(IK
×
J
x
)。3.根据权利要求2所述的一种卷烟制丝设备故障根本原因的因果推理方法，其特征在于，所述对数据进行稳态处理还包括使用稳态滤波器用于去除动态数据，X
unscaled
经过缩放以标准化所有过程变量，等于X(IK
×
J
x
)；缩放参数在离线训练阶段进行计算，并保留用于在线部署阶段，缩放可以用以下方法表达：其中i为批次数，j为变量数，使用参数μ
j
和σ
j
对X
unscaled
中的数据进行标准化处理，得到矩阵X
scaled
。4.根据权利要求1所述的一种卷烟制丝设备故障根本原因的因果推理方法，其特征在于，所述建立先验DBN模型包括：在一个卷烟制丝中存在若干类型的故障和类型的症状，一个用于卷烟制丝设备故障诊断的深度贝叶斯网络包括一组故障节点F＝{F1，
…
F
n
}以及一组症状节点S＝{S1，
…
S
m
}，用DBN结构矩阵表示为R＝{r
i，j
}(i＝1，2，
…
，n；j＝1，2，
…
，m)，如公式(2)所示；每个元素的值r
i，j
是0或1，如果是故障节点F
i
与症状节点S
j
相关则r
i，j
＝1，不相关则r
i，j
＝0；
{u
i，j
}(i＝1，2，
…
，n；j＝1，2，
…
，m)代表专家的故障诊断知识；在一个不确定的矩阵中，每个元素u
i，j
∈(0，1)表示概率F
i
与相关S
j
；提出了一种带有语言标签的量表，供专家确定其值u
i，j
，如果专家们支持F
i
和S
j
两者之间有关系，u
i，j
建议对其具有较高的值；如果专家们拒绝接受两者之间的联系，u
i，j
是否建议使用一个较低的值；是否建议使用一个较低的值；越大的u
i，j
，r
i，j
应设置为1，r
i，j，prior
是一个先验的DBN结构矩阵R
pr...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚良浩，吴悦，徐潇媛，李文亮，季亦帆，赵志新，司小山，林保忠，
申请(专利权)人：红云红河烟草集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：