[發明專利]一種基于案例推理的汽輪機加熱器故障診斷方法

在審

• 申請號: 201711375932.4
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107958288A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 方名菊;徐正國;陳積明;程鵬;賀詩波;孫優賢
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06N5/04
• 分類號: G06N5/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

技術領域

本發明涉及汽輪機加熱器故障診斷領域，尤其涉及一種基于案例推理的汽輪機加熱器故障診斷方法。

背景技術

汽輪機是電力系統的重要設備，其結構復雜，加熱器作為汽輪機不可分割的一部分，一旦發生故障，應該及時快速準確診斷、修復，否則對電力系統的穩定運行會造成極大的壓力，甚者可能導致整個電力系統無法正常供電，給人類的生活造成極大地不便，因此汽輪機加熱器的故障診斷具有十分重要的意義。

目前電廠對汽輪機加熱器的故障診斷主要依賴兩種方式：定期檢修和專家診斷。定期檢修主要是停機后對發電設備的零部件進行檢查，判斷是否松動或出現裂口等。當發電設備在運行過程中出現故障，導致設備無法正常運行時，則需聯系專家人員到現場進行故障診斷。

由于汽輪機加熱器的專業性和特殊性，汽輪機加熱器的故障診斷主要依賴電力方面經驗豐富的專家，并且整個汽輪機加熱器故障診斷的知識儲備仍是由專家人員以經驗教學的方式向下傳播，導致汽輪機加熱器的故障診斷對個人的依賴性較強。另外依賴個人的故障診斷具有很強的主觀性，知識也可能存在片面性和不完整性。

發明內容

本發明的目的在于針對現有電廠故障診斷方式的不足，提供了一種基于案例推理的汽輪機加熱器的智能故障診斷方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于案例推理的汽輪機加熱器故障診斷方法，該方法包括以下步驟：

步驟1、整理汽輪機加熱器歷史故障案例，將案例知識表達為形式背景的方式，形式背景為(G,M,I)的組合，其中G表示形式背景中的對象集，M表示形式背景中的屬性集，I表示對象集與屬性集的關系，即(g，m)∈I表示對象g含有屬性m；

步驟2、在形式背景的基礎上創建形式概念，形式概念為(A,B)的一個組合，其中A表示形式概念中的對象集，B表示形式概念中的屬性集，并且滿足h(A)＝B，r(B)＝A，其中h(A):＝{m∈M|gIm for all g∈A},r(B):＝{g∈G|gIm for all m∈B}；h(A)＝B表示對象集A所包含的全部相同屬性集合等于B集合，r(B)＝A表示包含屬性集B的全部對象集合等于A集合；形式概念的創建具體如下：

a.根據形式背景，找出汽輪機加熱器歷史故障案例集所有的屬性；

b.將屬性任意組合，找出所有可能的組合情況；

c.根據屬性集合B找出對應的對象集A，組成備選的形式概念；

d.判斷備選的形式概念是否滿足h(A)＝B，如果滿足，則為形式概念，否則拋棄該備選形式概念；

e.將找出的形式概念根據(A₁,B₁)≤(A₂,B₂)進行比較，確定上下層關系，構建具有結構層次的形式概念；

步驟3、基于汽輪機加熱器歷史故障案例知識的形式概念表達設計相應的相似案例檢索算法，計算新發生的事件與歷史案例的相似度sim，具體如下：

其中C_P表示形式概念，C_N表示新發生的事件，u表示新事件屬性集與形式概念屬性集所包含的相同屬性，I_N表示新發生事件的屬性集，I_P表示形式概念的屬性集，N表示形式概念的個數，F_au表示新發生的事件與形式概念所具有的相同屬性在形式概念中出現的頻次，i表示新事件所包含的屬性，表示新事件所包含的屬性在形式概念中出現的頻次，j表示形式概念所包含的屬性，表示形式概念所包含的屬性在形式概念中出現的頻次；為可變正數。

本發明的有益效果是：本發明方法為電廠發電設備中的汽輪機加熱器的故障診斷提供了一種更為智能的方式，能夠及時快速地對汽輪機加熱器故障進行診斷。此外，基于案例推理的汽輪機加熱器故障診斷方法，先將汽輪機加熱器不同故障模式下的歷史案例集轉化為形式概念。形式概念不僅反映了對象與屬性的關系，也反映了對象與對象之間的關系，以及屬性與屬性之間的關系。設計的相似案例檢索算法可以通過調節參數k的取值，使得計算結果更為精確。

附圖說明

圖1為實施例中#1高加正常疏水調節閥閥位偏大的形式概念圖；

圖2為實施例中新發生的事件與歷史案例的相似度的計算結果比較圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。