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专利号: 2021110419346
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于自编码器误差重构的故障监测方法,其特征在于,所述方法应用于计算机设备中,所述方法包括:

获取待测工况样本数据集,所述待测工况样本数据集为指示TE过程中待判断故障情况的样本数据集;

将所述待测工况样本数据集输入自编码器模型,输出得到与所述待测工况样本数据集对应的待测工况重构误差数据集,所述自编码器为通过原始工况样本数据集构建的编码器,所述原始工况样本数据集为指示TE过程中无故障情况的样本数据集;

基于所述待测工况重构误差数据集确定待测工况重构误差信息子块、待测工况累计信息子块以及待测工况变化率信息子块;

基于所述待测工况重构误差信息子块、所述待测工况累计信息子块以及所述待测工况变化率信息子块确定待测工况误差统计量;

基于所述待测工况误差统计量评价与所述待测工况样本数据集对应的所述TE过程的故障情况。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述待测工况重构误差数据集中包括m组待测工况重构误差数据,每组待测工况重构误差数据中包括n个重构误差样本数据;

所述基于所述待测工况重构误差数据集确定待测工况重构误差信息子块、待测工况累计信息子块以及待测工况变化率信息子块,包括:基于所述重构误差数据集,生成待测工况重构误差信息子块;

基于每组所述待测工况重构误差数据中的n个重构误差样本数据,生成所述待测工况累计信息子块;

基于每组所述待测工况重构误差数据中,相邻两个重构误差样本数据的差值,生成所述待测工况变化率信息子块。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述n个重构误差样本数据中包括T个前置样本数据;

所述待测工况累计信息子块中包括m组待测工况累计数据,每组所述待测工况累计数据中包括n‑T个待测工况累计样本数据;

所述待测工况变化率信息子块中包括m组待测工况变化率数据,每组所述待测工况变化率数据中包括n‑T个待测工况累计样本数据。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,所述基于所述待测工况重构误差信息子块、所述待测工况累计信息子块以及所述待测工况变化率信息子块确定待测工况误差统计量,包括:

采用k近邻故障检测方法,建立统计量模型;

将所述待测工况重构误差信息子块、所述待测工况累计信息子块以及所述待测工况变化率信息子块输入所述统计量模型,输出得到所述待测工况误差统计量。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述待测工况误差统计量评价与所述待测工况样本数据集对应的所述TE过程的故障情况,包括:确定与所述待测工况误差统计量对应的统计量控制限;

响应于所述待测工况误差统计量在所述统计量控制限范围之外,评价与所述待测工况样本数据集对应的所述TE过程为故障TE过程。

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述待测工况误差统计量包括待测工况重构误差统计量、待测工况累计统计量以及待测工况变化率统计量,所述统计量控制限还包括重构误差控制限、累计控制限以及变化率控制限;

所述将所述待测工况重构误差信息子块、所述待测工况累计信息子块以及所述待测工况变化率信息子块输入所述统计量模型,输出得到所述待测工况误差统计量,包括:将所述原始工况样本数据集输入自编码器模型,输出得到与所述原始工况样本数据集对应的原始工况重构误差;

基于所述原始工况重构误差确定原始工况重构误差子块、原始工况累计信息子块以及原始工况变化率信息子块;

基于所述原始工况重构误差子块确定所述重构误差控制限;

基于所述原始工况累计信息子块确定所述累计控制限;

基于所述原始工况变化率信息子块确定所述变化率控制限;

基于所述重构误差控制限、所述累计控制限以及所述变化率控制限构建所述统计量模型;

将所述待测工况重构误差信息子块、所述待测工况累计信息子块以及所述待测工况变化率信息子块分别输入所述统计量模型,确定与所述测工况样本数据集对应的非故障概率似然函数以及故障概率似然函数;

通过所述统计量模型,基于所述非故障概率似然函数以及所述故障概率似然函数输出得到所述待测工况误差统计量。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述待测工况样本数据集以及所述原始工况样本数据集为经过数据标准化处理的数据集。

8.一种基于自编码器误差重构的故障检测装置,其特征在于,所述装置包括:获取模块,用于获取待测工况样本数据集,所述待测工况样本数据集为指示TE过程中待判断故障情况的样本数据集;

输入模块,用于将所述待测工况样本数据集输入自编码器模型,输出得到与所述待测工况样本数据集对应的待测工况重构误差数据集,所述自编码器为通过原始工况样本数据集构建的编码器,所述原始工况样本数据集为指示所述TE过程中无故障情况的样本数据集;

确定模块,用于基于所述待测工况重构误差数据集确定待测工况重构误差信息子块、待测工况累计信息子块以及待测工况变化率信息子块;

基于所述待测工况重构误差信息子块、所述待测工况累计信息子块以及所述待测工况变化率信息子块确定待测工况误差统计量;

基于所述待测工况误差统计量评价与所述待测工况样本数据集对应的所述TE过程的故障情况。

9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一所述的基于自编码器误差重构的故障监测方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一所述的基于自编码器误差重构的故障监测方法。