[發明專利]一種設備剩余壽命的預測方法及系統有效
| 申請號： | 201911021572.7 | 申請日： | 2019-10-25 |
| 公開（公告）號： | CN110781592B | 公開（公告）日： | 2020-12-22 |
| 發明（設計）人： | 胡昌華;裴洪;司小勝;李天梅;張建勛;龐哲楠 | 申請（專利權）人： | 中國人民解放軍火箭軍工程大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/06;G06K9/62;G06F119/04 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務所 11569 | 代理人： | 劉鳳玲 |
| 地址： | 710038 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 設備 剩余 壽命 預測 方法 系統 | ||
1.一種設備剩余壽命的預測方法，其特征在于，包括：
獲取待預測設備的歷史運行數據；所述歷史運行數據包括振動數據、力矩數據、轉速數據、溫度數據和壓力數據；
采用所述歷史運行數據對深度置信網絡進行訓練，得到訓練好的深度置信網絡；
獲得所述待預測設備的當前運行數據；
采用訓練好的所述深度置信網絡對所述當前運行數據進行特征提取，得到特征集合；
對所述特征集合進行局部線性嵌入操作，得到健康因子；
基于擴散過程，獲得所述健康因子與時間的關系模型；所述擴散過程是布朗運動所驅動的帶非線性漂移的隨機過程，用于描述非線性隨機退化過程；
根據所述健康因子與時間的關系模型，對所述待預測設備的剩余壽命進行預測；
根據所述待預測設備的剩余壽命，確定所述待預測設備的剩余壽命的概率密度分布；利用如下公式確定所述待預測設備的剩余壽命的概率密度分布：
其中，μ(τ,θ)為非線性漂移系數，τ為積分變量，θ為非線性漂移系數參數，σB為擴散系數，w為失效閾值，Z(tk)為tk時刻的健康因子，Lk為待預測設備在tk時刻的剩余壽命，f(lk)為待預測設備的剩余壽命的概率密度分布函數，μ(tk+lk,θ)為tk+lk時刻的非線性漂移系數，lk為Lk的具體實現值。
2.根據權利要求1所述的設備剩余壽命的預測方法，其特征在于，所述采用所述歷史運行數據對深度置信網絡進行訓練，得到訓練好的深度置信網絡，具體包括：
將所述歷史運行數據輸入所述深度置信網絡，采用逐層向前對比散度算法對網絡參數進行估計，得到訓練好的深度置信網絡；所述網絡參數包括所述深度置信網絡中受限玻爾茲曼機的可視單元的偏置、隱含單元的偏置以及可視單元與隱含單元之間的連接矩陣。
3.根據權利要求1所述的設備剩余壽命的預測方法，其特征在于，所述對所述特征集合進行局部線性嵌入操作，得到健康因子，具體包括：
獲取所述特征集合中每個特征的趨勢值；
將趨勢值低于設定值的特征剔除，得到更新后的特征集合；
對所述更新后的特征集合進行局部線性嵌入操作，得到所述健康因子。
4.根據權利要求1所述的設備剩余壽命的預測方法，其特征在于，所述健康因子與時間的關系模型為：其中，Z(0)為初始時刻的健康因子，Z(t)為t時刻的健康因子，μ(τ,θ)為非線性漂移系數，τ為積分變量，θ為非線性漂移系數中的參數，σB為擴散系數，B(t)表示布朗運動。
5.根據權利要求1所述的設備剩余壽命的預測方法，其特征在于，所述根據所述健康因子與時間的關系模型，對所述待預測設備的剩余壽命進行預測，具體包括：
利用公式Lk＝inf(lk:Z(tk+lk)≥w|Z(tk)＜w)對所述待預測設備的剩余壽命進行預測；其中，inf為下確界因子，w為失效閾值，Z(tk)為tk時刻的健康因子，Lk為待預測設備在tk時刻的剩余壽命，lk為Lk的具體實現值。
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