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专利号: 2025114429862
申请人: 湖北云雷信息技术有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于人工智能的景区设备管理方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、构建自然环境约束下的设备运行稳定区间模型;

S2、根据稳定运行区间模型对实时感知数据进行差异度映射,将设备的实时感知数据与稳定性模型输出进行对比,通过计算差异度映射来实时监控设备是否偏离稳定运行区域,差异度计算公式为:;

其中, 为设备 在当前环境条件下的参考稳定性指数,即设备的历史稳定性状态;

S3、基于差异度进行多设备耦合干扰建模,引入耦合干扰因子来模拟设备之间的相互作用,多设备耦合干扰模型为:;

其中, :设备 在时刻的耦合干扰度;

:设备和设备 之间的耦合系数,表示设备间干扰传递的强度;

:设备 的差异度,即步骤S2中的输出,表示设备 当前与参考状态的偏差;

:设备 状态对其他设备影响的非线性函数:;

其中, 是设备 对其他设备影响的感应参数, 越大表示设备的差异度越大,对其他设备的干扰越强;

执行过程中包括:

收集多设备差异度数据:系统根据步骤S2中的方法,实时采集所有设备的差异度;

计算设备之间的耦合系数:根据设备间的相互依赖关系,为每对设备设定耦合系数 ;

建立耦合干扰映射:通过将所有设备间的差异度与耦合系数结合,计算每个设备的耦合干扰度 ;

判断耦合风险:根据计算出的耦合干扰度,评估系统中多个设备的集体风险,当某个设备的耦合干扰度 超过预定阈值时,系统会判断该设备存在失稳风险S4、结合差异度和耦合传播图进行多阶段状态演化,基于步骤S2的差异度 和步骤S3的耦合干扰度 ,构建自然风景区中多台设备状态的动态演化路径,步骤S4中使用多阶段演化函数 ,模拟设备 在未来时刻 的演化状态,该状态不仅受当前系统的稳定性评价 的影响,同时由差异度 与设备间的耦合干扰度 联合驱动,其公式模型如下:;

其中, :设备 在未来时刻 的演化稳定性;

:调制系数,用于调节差异度与干扰度对演化影响的比例;

:时域增量,根据采样周期或者数据采集时序设置;

S5、基于多阶段状态演化结果识别风险集群并构建事件链响应模型,具体为:在风险集群识别后,基于设备间的耦合传播,进一步构建了事件链响应模型,用于预测风险的传播路径,风险传播路径通过量化设备间传播条件的满足情况,判断风险信息是否能从设备传递到设备 ,而失稳传播路径进一步限定该传播是在设备处于稳定状态基础上失稳引发的传播,二者共同作用,构建了从单点风险扩散到多设备风险集群的动态响应链;

事件链响应模型公式为:

;

其中, 表示通过设备间耦合传播后的整体风险响应, 是设备 到设备的失稳传播概率;

S6、使用事件链响应模型执行标准响应方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的景区设备管理方法,其特征在于,所述步骤S1中,景区设备运行不仅受到其本体工况的影响,还受到地形、气候条件以及极端环境事件的显著影响,设定自然环境因子向量为:;

其中, :时刻 的温度;

:时刻 的湿度;

:时刻 的风速;

:时刻 的气压;

:设备所处坐标位置的地形梯度函数;

:设备 在极端事件下的历史偏移响应曲线,通过经验数据归整构建。

3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的景区设备管理方法,其特征在于,所述步骤S1中设备 在时刻 下的状态向量为:;

其中,各 表示时刻 时第 个运行参数, ;

表示时刻 时采集到的运行参数数量。

4.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的景区设备管理方法,其特征在于,所述步骤S1中设备稳定映射函数为:;

其中, :为稳定性评价函数,表示稳定性评价 是由 以及共同作用下通过非线性函数 进行转换后所得出的;

:表示自然环境因子向量 下第 个运行参数的期望稳定值;

:表示自然环境因子向量 下该参数的波动性;

指数结构的输出值域在(0,1],越接近1表示越稳定,越趋近0表示越不稳定。

5.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的景区设备管理方法,其特征在于,所述步骤S1中的分析流程如下:多源数据统一建模:

根据历史气象数据确定温度、湿度、风速、气压,根据高分辨率地形数据构建 ,并与设备运行曲线数据统一采样至同一时间分辨率;

构建环境响应分布模型:

基于历史数据统计不同自然环境下设备特征参数的期望稳定值 与波动性 ,通过回归函数对 、 建模;

高阶稳定性映射建构:

将设备的状态向量 与自然环境因子向量 输入设备稳定映射函数,输出稳定性指数;

失稳阈值动态判定:

系统对比 与系统中设备类型对应的失稳阈值 ,并设定安全缓冲区宽度 ,判断稳定/边缘失稳/失稳状态::表示系统处于稳定状态;

:表示系统处于边缘失稳状态;

:表示系统处于失稳状态;

输出稳定区间矩阵:

基于比对结果,筛选出满足稳定状态条件的子集,构建所有设备的稳定性矩阵:;

将稳定性矩阵送入步骤S2作为参考基线。

6.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的景区设备管理方法,其特征在于,所述步骤S5中,进一步分析在时间维度上的失稳趋势聚集性,并通过空间与功能耦合维度识别潜在风险集群,风险集群是指一组具有关联关系的设备。