基于多元数据融合的复杂装备故障诊断系统及诊断方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于多元数据融合的复杂装备故障诊断系统及诊断方法，涉及装备故障诊断技术领域。该诊断方法通过安装多种传感器来周期性地采集复杂装备的运行数据，确保数据的全面性和完整性；利用数据预处理方法构建时间序列样本，确保数据的高质量；采用卷积神经网络进行高维特征提取，利用主成分分析进行数据降维；并且采用特定LSTM网络离线训练时间序列样本，在最大程度保留原始数据信息的同时，降低模型的复杂度，增强对时间动态特性的学习效率，提升多分类故障诊断的准确性；最后将模型部署在边缘计算设备上，由上位机软件通过以太网实时接收传感器数据并加载模型进行实时推理，实现对复杂装备的实时、精准的故障诊断和远程监控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及装备故障诊断，尤其涉及一种基于多元数据融合的复杂装备故障诊断系统及诊断方法。

技术介绍

1、复杂装备的系统复杂、设备众多、耦合性强，其数据具有数据量巨大、随时间变化、各传感器数据关联性强、故障类型多的特点，导致容易出现故障突发、故障发生和传播的机理不明确、排故困难等众多技术问题。复杂装备的维保措施一般采用周期性检修或者事后维修的策略，其中，周期性故障维修会极大浪费人力财力，容易存在维修过度的情况，且刚更换的部件有可能和原来的系统不匹配；事后维修虽减少了费用，但影响了产品功能的使用。诸如此类的维修手段已经不能适应现代装备的使用需求。

2、近年来兴起的健康管理技术是在对装备故障机理和故障规律进行充分研究的基础上，提前分析得出故障部位和故障时间，具有后勤规模小、自动化程度高、经济可承受性好等优点。

3、现有健康管理技术中，专利cn202110512033.4公开了一种“基于数字孪生的复杂装备健康管理方法及系统”，该技术方案对待测复杂装备实体的数字孪生体进行仿真运行，得到针对待测复杂装备实体的维修任务规划信息和未来健康状况预测本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多元数据融合的复杂装备故障诊断系统，其特征在于：包括数据采集与传输模块、数据预处理模块、模型训练模块、模型部署与推理模块以及远程监控模块；

2.根据权利要求1所述的基于多元数据融合的复杂装备故障诊断系统，其特征在于：所述模型部署与推理模块，用于将模型部署在边缘计算设备上，通过以太网实时接收传感器数据并加载模型进行实时推理，实现对复杂装备的实时、精准地多分类在线故障诊断；

3.一种基于多元数据融合的复杂装备故障诊断方法，其特征在于：基于权利要求1至2中任一项权利要求所述的基于多元数据融合的复杂装备故障诊断系统进行诊断，包括如下步骤：</p>

4.根据...

【技术特征摘要】

1.一种基于多元数据融合的复杂装备故障诊断系统，其特征在于：包括数据采集与传输模块、数据预处理模块、模型训练模块、模型部署与推理模块以及远程监控模块；

2.根据权利要求1所述的基于多元数据融合的复杂装备故障诊断系统，其特征在于：所述模型部署与推理模块，用于将模型部署在边缘计算设备上，通过以太网实时接收传感器数据并加载模型进行实时推理，实现对复杂装备的实时、精准地多分类在线故障诊断；

3.一种基于多元数据融合的复杂装备故障诊断方法，其特征在于：基于权利要求1至2中任一项权利要求所述的基于多元数据融合的复杂装备故障诊断系统进行诊断，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的基于多元数据融合的复杂装备故障诊断方法，其特征在于：步骤s3中数据降维处理的具体过程为：

5.根据权利要求3所述的基于多元数据融合的复杂装备故障诊断方法，其特征在于：步骤s3中lstm网络的构建方法为：设计一个多输入多输出的lstm模型，包括输入层、lstm层、dropout层、全连接层、输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，邓宇豪，胡黎明，王春旭，庹文波，卢红海，张倩，冯恺鹏，蔡靖霖，周芊芊，张培健，雷景添，
申请(专利权)人：中国航天三江集团有限公司，
类型：发明
国别省市：