基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法及系统技术方案

技术编号:45926334 阅读:10 留言:0更新日期:2025-07-25 17:53
本发明专利技术公开了一种基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法及系统,以复杂动力装备运行时各部件传感器采集的一维监测数据为集合,进行归一化处理、采样及空间结构知识编码,并划分训练集和测试集;接着构建基于Transformer的故障隔离模型,将空间结构矩阵嵌入到第一个自注意力模块的第一个自注意力头中,同时通过时域卷积模型和频域卷积模型进行特征提取,利用序列特征转置和空间结构嵌入保持数据结构。模型训练采用特定损失函数,训练完成后,依据多部件预测误差和自注意力矩阵输出多维度故障隔离结果。本发明专利技术有效解决了复杂动力装备在模糊标签下故障隔离的难题,显著提高了故障诊断的准确性与隔离效率,具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复杂动力装备故障诊断与隔离,具体涉及一种基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法及系统


技术介绍

1、在现代工业生产中,复杂动力装备广泛应用于航空航天、国防军工、大型工业机械等众多关键领域,这些装备的可靠性和安全性直接关系到生产的连续性、人员的生命安全以及巨大的经济利益。当复杂动力装备发生故障时,迅速准确地隔离故障源对于减少停机时间、降低维修成本、保障装备的正常运行至关重要。

2、传统的复杂动力装备故障隔离方法,如基于规则的诊断方法,主要依赖专家经验制定一系列诊断规则来识别故障。然而,随着复杂动力装备的结构和功能日益复杂,其故障模式也变得繁多且相互关联,难以用有限的规则全面覆盖。同时,这些规则的制定需要耗费大量的时间和人力,且面对新的故障情况缺乏灵活性和适应性。基于模型的故障诊断方法,通过建立复杂动力装备的数学模型来模拟其正常和故障状态,进而实现故障隔离。但复杂动力装备往往具有高度的非线性、不确定性和时变性,精确建立其数学模型非常困难,模型的误差会导致故障诊断和隔离的准确性下降。此外,在实际应用中,获取的故障数据常常存在标签模本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法,其特征在于,步骤1中对数据集合进行预处理,包括:对各部件一维监测数据分别进行统一的归一化处理,并采集样本,采样结果表示如下:

3.根据权利要求2所述的基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法,其特征在于,步骤1中训练集选取运行正常的复杂动力装备监测数据,测试集选取待评估复杂动力装备监测数据。

4.根据权利要求2所述的基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法,其特征在于,步骤2中构建的基于Transforme...

【技术特征摘要】

1.基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法,其特征在于,步骤1中对数据集合进行预处理,包括:对各部件一维监测数据分别进行统一的归一化处理,并采集样本,采样结果表示如下:

3.根据权利要求2所述的基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法,其特征在于,步骤1中训练集选取运行正常的复杂动力装备监测数据,测试集选取待评估复杂动力装备监测数据。

4.根据权利要求2所述的基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法,其特征在于,步骤2中构建的基于transformer的复杂动力装备故障隔离模型中,将空间结构矩阵嵌入到基于transformer的复杂动力装备故障隔离模型第一个自注意力模块的第一个自注意力头中。

5.根据权利要求2所述的基于空间结构嵌入的复杂动力系统故障隔离方法,其特征在于,步骤2中所构建复杂动力装备故障隔离模型通过对各部件分别构建时域卷积模型和频域卷积模型,以实现对各部件数据时域波形和频谱的特征提取。

6.根据权利要求2所述的基于空...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈景龙吕海鑫訾艳阳
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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