[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)泵站故障智能診斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810935911.1
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109063782B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田雨;雷曉輝;張備;劉小蓮;劉梅;張忠波;樊紅剛;王浩;馬良;常文娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 梁艷

1.一種自適應(yīng)泵站故障智能診斷方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，確定泵站故障的分類準(zhǔn)確率作為故障診斷的最終目標(biāo)；

S2，采集設(shè)備信號，并對信號進(jìn)行降噪處理，得到降噪后的信號，

S3，對降噪后的信號進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，得到分解出的本征模函數(shù)；

S4，對所述本征模函數(shù)進(jìn)行樣本熵提取；

S5，利用不同信號的樣本熵進(jìn)行支持向量機(jī)分類，分類過程中，采用烏鴉搜索算法對C-SVC中的參數(shù)-c，與RBF核函數(shù)中的參數(shù)-g進(jìn)行優(yōu)化，得到最高的分類準(zhǔn)確率，進(jìn)而得到最優(yōu)分類效果的智能化故障診斷；

其中S5具體包括如下步驟：

S501，定義如下優(yōu)化問題：優(yōu)化C-SVC中的參數(shù)-c，與RBF核函數(shù)中的參數(shù)-g使得SVM分類準(zhǔn)確率達(dá)到最高；定義如下決策變量：二維決策變量“-c”和“-g”定義約束條件，其中參數(shù)-c的變化范圍為(0，100]，參數(shù)-g的變化范圍為[0，1000]；估計(jì)CSA的如下可調(diào)參數(shù)：群體大小N＝20，最大迭代次數(shù)iter_max＝5000，飛行長度fl＝2和感知概率AP＝0.1；

S502，初始化烏鴉的位置和記憶：N只烏鴉隨機(jī)定位在d維搜索空間中作為鴉群的成員，每只烏鴉作為表示問題的可行解決方案，d是決策變量的數(shù)量，其值為2，每個烏鴉的記憶被初始化；

S503，評估適應(yīng)度功能：對于每一個烏鴉位置的質(zhì)量通過將決策變量值插入到目標(biāo)函數(shù)中來計(jì)算；

S504，生成新的位置：烏鴉i隨機(jī)地選擇烏鴉j，跟著它去發(fā)現(xiàn)這只烏鴉所藏食物的位置m^j，從而得到烏鴉i的新位置，對所有的烏鴉重復(fù)此過程；

S505，檢查新位置的可行性：對每只烏鴉新位置的可行性進(jìn)行驗(yàn)證，如果新的位置是可行的，那么烏鴉就會更新它的位置，否則，烏鴉會停留在當(dāng)前位置，不會移動到生成的新位置；

S506，評估新位置的適應(yīng)度函數(shù)：計(jì)算每個烏鴉新位置的適應(yīng)度函數(shù)值；

S507，烏鴉的記憶更新方法如下：

若f(x^i，iter+1)比f(m^i，iter)適應(yīng)度高，則m^i，iter+1＝x^i，iter+1，否則m^i，iter+1＝m^i，iter

其中f()為目標(biāo)函數(shù)值；

即，如果烏鴉新位置的適應(yīng)度函數(shù)值優(yōu)于記憶位置的適應(yīng)度函數(shù)值，則烏鴉通過新位置更新記憶；

S508，檢驗(yàn)終止標(biāo)準(zhǔn)：重復(fù)步驟S504-S507，直到到達(dá)iter_max，當(dāng)遇到終止標(biāo)準(zhǔn)時，對目標(biāo)函數(shù)值的最優(yōu)位置將被報(bào)告為優(yōu)化問題的解決方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)泵站故障智能診斷方法，其特征在于，

S2具體為，水泵機(jī)組使用電容式傳感器采集機(jī)組信息，由傳感器所轉(zhuǎn)換而來的連續(xù)性電流電壓信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器的采樣、量化、編碼后轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，對然后對數(shù)字信號進(jìn)行小波硬閾值降噪，得到降噪后的信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)泵站故障智能診斷方法，其特征在于，所述對數(shù)字信號進(jìn)行小波硬閾值降噪，采用如下的函數(shù)進(jìn)行處理：

式中，ω為含噪信號小波變化系數(shù)，預(yù)先選設(shè)閾值為T；

比較含噪信號的小波變化系數(shù)ω與預(yù)設(shè)值T的大小，若小于T，則輸出為零，反之，對其進(jìn)行閾值函數(shù)處理。