【技术实现步骤摘要】
本申请涉及故障检测领域，尤其涉及一种电力推进系统的故障精准确定方法及系统。
技术介绍
1、随着船舶电力推进系统的复杂性不断增加，故障诊断与预测的需求也变得越来越重要。传统的故障诊断方法主要依赖人工经验或基于简单的规则和阈值检测，往往难以应对复杂系统中的多故障、多变量关系。由于船舶电力推进系统中涉及多个相互关联的关键组件，如发电机、传输线路、电动机、控制系统等，且船舶电力推进系统相比其他电力系统来说，其部件安装空间有限，导致当其中一个部件发生故障后，可能会引发一系列连锁反应，导致其他正常运行的部件依次出现故障，从而导致整个系统的全局故障。
2、现有技术通常在船舶电力推进系统正常运行时，实时监测各部件的运行数据，并预测即将发生的故障事件，当首次出现异常时，立即发出警报，从而防止故障发生。然而当上述方法预测失败导致船舶电力推进系统已经发生某些故障事件但又不至于导致船舶电力推进系统瘫痪时，现有技术的预测方法往往对后续故障的发生情况具有较差的预测效果，此时如果不能针对故障的连锁反应进行后续故障预测，将会导致故障不断传播，直至整个船舶电力推进系统瘫痪。
技术实现思路
1、本申请提供了一种电力推进系统的故障精准确定方法及系统，以解决当船舶电力推进系统已经发生故障事件时，如何快速精准地确定接下来可能会发生的故障，从而防止故障在不同部件之间传播的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，第一方面，本申请实施例提供了一种电力推进系统的故障精准确定方法，包括：
3、获取船
4、根据所述故障树，通过因果分析，构建第一petri网络模型；其中，所述第一petri网络模型包括代表各所述第一故障事件的第一库所以及若干通过因果分析获取的用于代表第一故障事件转移条件的变迁；所述第一库所以及所述变迁通过所述潜在传播路径构建获取的弧连接；
5、当任意所述第一故障事件发生时，根据当前时刻正在发生的第一故障事件，初始化所述第一petri网络模型中各所述第一库所；
6、根据当前各所述第一部件的当前运行数据以及各所述第一库所，激活所述第一petri网络模型中可触发的变迁，获取下一时刻对应的第一petri网络模型；
7、根据下一时刻对应的第一petri网络模型中的各所述第一库所，确定下一时刻发生的第一故障事件。
8、相比于现有技术，本申请实施例具有如下有益效果：通过构建故障树来系统地识别各个部件的故障模式及其潜在的传播路径，进一步根据故障树构建petri网络模型，使得petri网络模型的网络结构具有更好的可解释性以及准确性；同时由于petri网络模型相比基于深度学习的网络模型，所需的计算成本更低，且实时响应效率更高，因此当船舶电力推进系统已发生故障的情况下，能够更加及时地阻断故障传播；最后为了提高petri网络模型对下一时刻系统状态预测的准确性，通过因果分析方法，改进变迁的触发条件，从而提高petri网络模型状态转移时的准确性，进一步提高下一时刻故障事件预测的准确性。
9、在本申请第一方面的一些实施例中，所述根据所述故障树，通过因果分析，构建第一petri网络模型，包括：
10、构建各所述第一故障事件对应的第一库所；
11、通过因果分析，结合各所述潜在传播路径中相连的第一故障事件对应的第一部件的历史运行数据，构建相连的第一故障事件对应第一库所之间的变迁；
12、将相连的第一故障事件对应的第一库所与相连的第一故障事件对应第一库所之间的变迁连接，构建弧。
13、相比于现有技术，上述实施例具有如下有益效果：由于每个部件可能存在不止一种类型的故障事件，且不同的故障事件所引起的原因不同，因此将第一故障事件建模为petri网络模型的第一库所，而不是将系统中的各部件建模为petri网络模型的第一库所，可以有效提高故障传播过程的模拟精度，同时降低后续根据因果分析构建的变迁的计算复杂度，提高petri网络模型的响应速度。
14、在本申请第一方面的一些实施例中，所述通过因果分析，结合各所述潜在传播路径中相连的第一故障事件对应的第一部件的历史运行数据，构建相连的第一故障事件对应第一库所之间的变迁，包括：
15、其中，各变迁两侧的第一库所包括其中一侧的第一输入库所以及另一侧的第一输出库所；所述历史运行数据包括：所述第一故障事件发生时对应第一部件的第一历史运行数据以及第一故障事件未发生时对应第一部件的第二历史运行数据；
16、对于待构建的变迁，预处理对应第一输入库所对应的所述第一历史运行数据以及对应第一输出库所对应的第二历史运行数据；
17、根据预处理后的第一历史运行数据以及预处理后的第二历史运行数据拟合第一回归模型，并根据所述第一回归模型构建对应的所述待构建的变迁。
18、相比于现有技术，上述实施例具有如下有益效果：由于变迁触发时，代表变迁的输入库正在发生对应的第一故障事件，且第一输入库所对应的第一故障事件导致后续第一输出库所对应第一故障事件的发生，因此影响后续第一输出库所对应第一部件运行状态的不仅仅包括第一输入库所对应的第一部件，还需要考虑将要发生故障的第一输出库所对应第一部件的运行数据，因此在拟合第一回归模型时，综合考虑多方因素，提高第一回归模型的精度。同时，通过第一回归模型改进petri网络模型中变迁的触发条件，从而提高 petri网络模型状态转移时的准确性，进一步提高下一时刻故障事件预测的准确性。
19、在本申请第一方面的一些实施例中，所述根据预处理后的第一历史运行数据以及预处理后的第二历史运行数据拟合第一回归模型，并根据所述第一回归模型构建对应的所述待构建的变迁，包括：
20、将所述预处理后的第一历史运行数据以及所述预处理后的第二历史运行数据作为所述第一回归模型的输入变量，将所述第一输出库所对应第一部件出现所述第一输出库所对应所述第一故障事件的概率作为输出变量，拟合所述第一回归模型；
21、根据预设的第一阈值以及所述第一回归模型，构建所述待构建的变迁。
22、相比于现有技术，上述实施例具有如下有益效果：通过拟合变迁两侧的第一库所对应第一部件的运行数据与第一输出库所对应第一故障事件发生概率之间的关系，结合第一阈值的判定操作，从而提升变迁对于故障传播模拟的准确性。
23、在本申请第一方面的一些实施例中，所述根据当前各所述第一部件的当前运行数据以及各所述第一库所，激活所述第一petri网络模型中可触发的变迁，获取下一时刻对应的第一petri网络模型，包括：
24、从所有所述变迁中筛选对应所述第一输入库所中均有token且对应所述第一输出库所均没有token的变迁，作为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，所述根据所述故障树，通过因果分析，构建第一Petri网络模型，包括：
3.如权利要求2所述的一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，所述通过因果分析，结合各所述潜在传播路径中相连的第一故障事件对应的第一部件的历史运行数据，构建相连的第一故障事件对应第一库所之间的变迁，包括：
4.如权利要求3所述的一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，所述根据预处理后的第一历史运行数据以及预处理后的第二历史运行数据拟合第一回归模型，并根据所述第一回归模型构建对应的所述待构建的变迁，包括：
5.如权利要求4所述的一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，所述根据当前各所述第一部件的当前运行数据以及各所述第一库所，激活所述第一Petri网络模型中可触发的变迁，获取下一时刻对应的第一Petri网络模型，包括：
6.如权利要求5所述的一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，当任意第一变迁
7.如权利要求5所述的一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，所述根据下一时刻对应的第一Petri网络模型中的各所述第一库所，确定下一时刻发生的第一故障事件，包括：确定下一时刻对应的所述第一Petri网络模型中存在所述token的第一库所对应的第一故障事件为下一时刻发生的第一故障事件。
8.如权利要求1所述的一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，所述获取船舶电力推进系统中各第一部件的历史故障数据，根据所述历史故障数据，构建所述船舶电力推进系统的故障树，包括：
9.一种电力推进系统的故障精准确定系统，其特征在于，包括：第一数据获取模块、网络构建模块、初始化模块、模型状态转移模块以及故障确定模块；
10.如权利要求9所述的一种电力推进系统的故障精准确定系统，其特征在于，所述根据所述故障树，通过因果分析，构建第一Petri网络模型，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，所述根据所述故障树，通过因果分析，构建第一petri网络模型，包括：
3.如权利要求2所述的一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，所述通过因果分析，结合各所述潜在传播路径中相连的第一故障事件对应的第一部件的历史运行数据，构建相连的第一故障事件对应第一库所之间的变迁，包括：
4.如权利要求3所述的一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，所述根据预处理后的第一历史运行数据以及预处理后的第二历史运行数据拟合第一回归模型，并根据所述第一回归模型构建对应的所述待构建的变迁，包括：
5.如权利要求4所述的一种电力推进系统的故障精准确定方法，其特征在于，所述根据当前各所述第一部件的当前运行数据以及各所述第一库所，激活所述第一petri网络模型中可触发的变迁，获取下一时刻对应的第一petri网络模型，包括：
6.如权利要求5所述的一种电力推进系统的故障精准确...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫兆盈，刘瑞兴，王利伟，周之昊，李文蕊，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：
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