[發明專利]基于改進支持向量機的燃氣管道故障預測預警系統及方法

有效

• 申請號: 201611131869.5
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106600140B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 倪建軍;張智彤;鄭安力;范新南;王同波;蘇百兗;沈金榮
• 申請（專利權）人: 特瑞斯能源裝備股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06K9/62;G06N3/00;G06N3/12
• 代理公司: 北京錦信誠泰知識產權代理有限公司 11813
• 代理人: 王芳

1.一種基于改進支持向量機的燃氣管道故障預測預警系統，其特征在于：包括故障預測預警服務器，均與故障預測預警服務器相連的若干個數據采集傳感器；所述故障預測預警服務器包括數據預處理模塊、支持向量機訓練模塊、故障預測模塊和故障預警模塊；

若干個所述數據采集傳感器，用于對燃氣管道內部的壓強、溫度、密閉性以及燃氣管道上閥門的開關狀態進行監測數據采集并將采集到的監測數據傳輸給故障預測預警服務器；其中，監測數據包括收集到的歷史數據和實時數據；

所述數據預處理模塊，用于接收歷史數據和實時數據，并采用特征值提取的方法對歷史數據和實時數據進行壓縮降維，再將降維處理后的歷史數據傳輸給支持向量機訓練模塊、將降維處理后的實時數據傳輸給故障預測模塊；

所述支持向量機訓練模塊，用于接收降維處理后的歷史數據，利用遺傳算法和粒子群算法對支持向量機中的參數進行尋優，并利用降維處理后的歷史數據對支持向量機進行訓練，得到訓練好的支持向量機；

所述故障預測模塊，用于接收降維處理后的實時數據，根據降維處理后的實時數據，使用訓練好的支持向量機進行故障預測分析得到故障預測結果，并輸出故障預測結果給故障預警模塊；

所述故障預警模塊，用于接收故障預測結果，根據故障預測結果利用模糊推理方法對燃氣管道進行故障預警得到故障解決的決策方案。

2.根據權利要求1所述的基于改進支持向量機的燃氣管道故障預測預警系統，其特征在于：所述數據采集傳感器通過無線或者有線通訊方式與故障預測預警服務器相通訊。

3.根據權利要求1所述的基于改進支持向量機的燃氣管道故障預測預警系統，其特征在于：所述數據預處理模塊，還用于在壓縮降維前對歷史數據和實時數據進行歸一化處理。

4.根據權利要求1所述的基于改進支持向量機的燃氣管道故障預測預警系統，其特征在于：所述故障預警模塊，還用于將故障解決的決策方案發送給燃氣管道管理部門或燃氣管道使用客戶。

5.一種基于改進支持向量機的燃氣管道故障預測預警方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)數據采集傳感器將采集的歷史數據和實時數據通過無線或者有線通訊方式傳輸給故障預測預警服務器；故障預測預警服務器中的支持向量機訓練模塊利用遺傳算法和粒子群算法對支持向量機中的參數進行尋優；

2)故障預測預警服務器中的數據預處理模塊將接收的歷史數據進行歸一化處理，采用特征值提取的方法對歸一化處理后的歷史數據進行壓縮降維，再將降維處理后的歷史數據傳輸給支持向量機訓練模塊；

3)支持向量機訓練模塊利用降維處理后的歷史數據對支持向量機進行訓練，得到訓練好的支持向量機；

4)數據預處理模塊將接收的實時數據進行歸一化處理，采用特征值提取的方法對歸一化處理后的實時數據進行壓縮降維，再將降維處理后的實時數據傳輸給支持向量機訓練模塊；

5)故障預測預警服務器中的故障預測模塊根據接收的降維處理后的實時數據，使用訓練好的支持向量機進行故障預測分析得到故障預測結果，并輸出故障預測結果給故障預警模塊；

6)故障預測預警服務器中的故障預警模塊根據接收的故障預測結果，利用模糊推理方法對燃氣管道進行故障預警得到故障解決的決策方案。