[發(fā)明專利]一種基于隱馬爾可夫的閥門健康度估計與壽命預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910041532.2
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN111443602B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沙泉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海伽易信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 上海宏京知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31297
• 代理人: 鄧文武

本發(fā)明提供一種基于隱馬爾可夫的閥門健康度估計與壽命預(yù)測方法，涉及電力領(lǐng)域，所述方法包括步驟1：在控制閥門的數(shù)據(jù)主機部署Probe探針程序，采集閥門控制指令和閥門反饋數(shù)據(jù)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)；步驟2：對多維度的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維度分析，確定核心指標(biāo)變量；步驟3：利用隱馬爾可夫HMM轉(zhuǎn)移模型構(gòu)建閥門健康度估計與壽命預(yù)測模型，輸出閥門健康度評估信息，并預(yù)測閥門剩余壽命。本發(fā)明提升了閥門的智能化運維能力，準(zhǔn)確的閥門健康度評估和閥門壽命預(yù)測結(jié)果能夠?qū)﹂y門維護(hù)決策的制定提供重要的支撐數(shù)據(jù)，且通過及時發(fā)現(xiàn)潛在威脅并采取適當(dāng)?shù)木S護(hù)措施，可以有效避免故障的發(fā)生，從而提高閥門的安全性、可靠性以及可用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種基于隱馬爾可夫的閥門健康度估計與壽命預(yù)測方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)閥門運維模式是閥門控制系統(tǒng)發(fā)生故障后，通知維護(hù)人員進(jìn)行維修，屬于事后維護(hù)，不具備閥門健康度估計功能和閥門壽命預(yù)測功能，當(dāng)出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)維護(hù)人員花費大量的精力和時間進(jìn)行故障原因查詢，體力勞動偏大，且會影響系統(tǒng)的正常運行，設(shè)備維護(hù)較為被動。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種基于隱馬爾可夫的閥門健康度估計與壽命預(yù)測方法，提升閥門的智能化運維能力，準(zhǔn)確的閥門健康度評估和閥門壽命預(yù)測結(jié)果能夠?qū)﹂y門維護(hù)決策的制定提供重要的支撐數(shù)據(jù)，且通過及時發(fā)現(xiàn)潛在威脅并采取適當(dāng)?shù)木S護(hù)措施，可以有效避免故障的發(fā)生，從而提高閥門的安全性、可靠性以及可用性。

本發(fā)明提供一種基于隱馬爾可夫的閥門健康度估計與壽命預(yù)測方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：在控制閥門的數(shù)據(jù)主機部署Probe探針程序，采集閥門控制指令和閥門反饋數(shù)據(jù)等相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)；

步驟2：對多維度的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維度分析，確定核心指標(biāo)變量；

步驟3：利用隱馬爾可夫HMM轉(zhuǎn)移模型構(gòu)建閥門健康度估計與壽命預(yù)測模型，輸出閥門健康度評估信息，并預(yù)測閥門剩余壽命。

進(jìn)一步的，所述步驟3具體步驟如下：

步驟3.1：對于第n秒的控制閥門的數(shù)據(jù)主機時序采集數(shù)據(jù)以1小時為一個子時間T，對H_n進(jìn)行劃分，其中，x_m表示每一特征維度在時間t的值，M表示特征維度，

步驟3.2：計算每個子時間的均值方差Std_m＝‖*x_m，t+-Avg_m‖₂；

步驟3.3：統(tǒng)計一天內(nèi)均值A(chǔ)vg_m的方差與方差Std_m的均值，衡量一天內(nèi)控制閥門的數(shù)據(jù)主機的穩(wěn)定狀態(tài)和壓力情況；

步驟3.4：將一天內(nèi)均值A(chǔ)vg_m的方差與方差Std_m的均值構(gòu)成觀察變量數(shù)據(jù)集E_t；

步驟3.5：配置I＝P(S_t|S_t-1)，將觀察變量數(shù)據(jù)集E_t輸入一個隱馬爾可夫HMM轉(zhuǎn)移模型中，計算O_t+1，輸出下一天故障的概率I＝P(S_t|S_t-1＝αO_t+1T^Tf_1:t)；

步驟3.6：根據(jù)7天閥門故障預(yù)測概率值對閥門健康度評估h_t+1＝H(f_t-6:t)，并根據(jù)健康度評估對壽命預(yù)測輸出L_t+1＝L(h_t+1)。

進(jìn)一步的，所述特征維度M＝8。

如上所述，本發(fā)明的一種基于隱馬爾可夫的閥門健康度估計與壽命預(yù)測方法，具有以下有益效果：