[發明專利]一種基于誤差匹配的中低壓燃氣調壓器故障檢測方法

在審

• 申請號: 201911178051.2
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN111026075A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 栗風永;孫猛;王超群
• 申請（專利權）人: 上海電力大學;上海航天能源股份有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種基于誤差匹配的中低壓燃氣調壓器故障檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(a)，對訓練數據進行預處理；

步驟(b)，建立算法模型，輸入預處理后的所述訓練數據對所述算法模型進行訓練，并保存訓練好的所述算法模型；

步驟(c)，對測試數據進行預處理；

步驟(d)，向訓練好的所述算法模型輸入預處理后的所述測試數據，輸出調壓器壓力的預測值；

步驟(e)，把所述調壓器壓力的預測值與調壓器壓力的真實壓值進行誤差特征匹配，輸出相應的故障等級+故障類型。

2.根據權利要求1所述的基于誤差匹配的中低壓燃氣調壓器故障檢測方法，其特征在于：

其中步驟(a)包括如下步驟：

步驟(a1)，對作為所述訓練數據的調壓器時間，溫度T，流量F，壓力P_true，構建一維數組a，a＝[T,F,P_true]，并刪除壓力數據低于0的所述訓練數據，將所述一維數組a構建形成嵌套數組A，A＝[a₁，a₂，a₃，…a_M]；

步驟(a2)，對數據清洗后的所述訓練數據按時間類別排列出對應數據月份mouth，小時hour，溫度T，流量F，壓力P_true并保存到一維數組a中，a＝[month,hour,T,F,P_true]。

3.根據權利要求1所述的基于誤差匹配的中低壓燃氣調壓器故障檢測方法，其特征在于：

其中步驟(b)包括如下步驟：

步驟(b1)，根據隨機森林算法建立所述算法模型，利用隨機搜索算法為所述算法模型尋找最優參數；

步驟(b2)，根據十字交叉驗證方法將預處理后的所述訓練數據拆分成十份，依次選一份作為測試集D_test，剩余9份作為訓練集D_train；

步驟(b3)，利用拆分后的所述訓練數據對尋到最優參數后的所述算法模型進行訓練，并保存訓練完成后的所述算法模型。

4.根據權利要求3所述的基于誤差匹配的中低壓燃氣調壓器故障檢測方法，其特征在于：

其中步驟(b3)包括如下步驟：

步驟(b31)，將所述測試集D_test＝[a₁，a₂，a₃，…]中每一個所述一維數組a_i＝[month,hour,T,F,P_true]，拆分為a_i(p)＝[month,hour,T,F]和a_i(o)＝[P_true]；

步驟(b32)，根據所述隨機森林算法，將所述a_i(p)作為樹的輸入量，將所述a_i(o)作為樹的子節點，訓練一個CART決策樹，在訓練過程中對每個節點的切分規則是：

先從所有輸入特征中隨機的選擇i個特征，再從這i個特征中選擇最優的切分點再做左右子樹的劃分，以此類推訓練下一個CART決策樹；

步驟(b33)，根據所述所及森林算法設置多個決策樹融合方式，設CART決策樹樣本點所到葉節點權重為z，決策樹個數為n，n個CART決策樹樣本點所到葉節點權重的均值作為y，根據公式：

上式中n＝100，最終將單個CART決策樹即弱分類器組合成多個CART決策樹即強分類器，保存各節點均值y，從而得到訓練完成的所述算法模型并保存。