[發明專利]一種基于相似度的工業鍋爐故障診斷方法

有效

• 申請號: 202010537153.5
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111694342B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 賈韌鋒;安仲玉;王永剛;劉振波;李天池;吳志新;董軼倫;范偉遠;蘇旭;姜鑫
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0三研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

一種基于相似度的工業鍋爐故障診斷方法，涉及鍋爐故障診斷技術領域。為解決現有的對應鍋爐進行故障診斷的方法，診斷后得到的結果準確率較低的問題。利用故障的基本概率賦值計算平均基本概率賦值、角度相似度和距離相似度，能夠充分利用已知信息，再通過計算角度相似度和距離相似度得到絕對相似度，能夠全面地表示故障基本概率賦值之間的相似關系，最后通過基本概率賦值的權重得到加權基本概率賦值，能夠克服現有D?S融合規則的不足，得到合理的融合結果，從而得到鍋爐準確的診斷結果。本發明適用于對鍋爐進行故障診斷。

技術領域

本發明涉及鍋爐故障診斷技術領域，具體涉及一種基于相似度的工業鍋爐故障診斷方法。

背景技術

工業鍋爐因其可以產生熱能，也可通過蒸汽裝置轉換為機械能、電能，被廣泛應用在火電站、船舶、造紙、紡織、工礦業等領域。工業鍋爐作為工業生產的重要設備，一旦發生故障，造成的經濟損失是非常巨大的。因此，應采用合理的診斷方法及時對鍋爐進行故障診斷，盡早解決故障，恢復生產。

近年來，D-S證據理論在故障診斷領域中得到了廣泛應用。由于鍋爐的復雜性、運行條件的多樣性，采用D-S證據理論對鍋爐進行故障診斷是非常合適的。但D-S融合規則在基本概率賦值高沖突情況下，會得不到合適的診斷結果。

綜上所述，現有的對應鍋爐進行故障診斷的方法，診斷后得到的結果準確率較低的問題。

發明內容

本發明為解決現有的對應鍋爐進行故障診斷的方法，診斷后得到的結果準確率較低的問題，而提出一種基于相似度的工業鍋爐故障診斷方法。

本發明的一種基于相似度的工業鍋爐故障診斷方法，其具體的診斷方法如下：

步驟一、確定鍋爐的故障識別框架G＝{G₁,G₂,…,G_n}，G_i代表故障識別框架G中的第i個故障，i＝1,2,…,n，n為故障個數；用h組傳感器識別故障的特征參數，輸出故障的基本概率賦值m_j(G_i)，j代表第j組傳感器，j＝1,2,…,h，G_i代表第i個故障，i＝1,2,…,n，n為故障個數；

步驟二、根據故障的基本概率賦值，計算故障的平均基本概率賦值；

步驟三、計算每個傳感器的基本概率賦值與平均基本概率賦值之間的角度相似度；同時計算每個傳感器的基本概率賦值與平均基本概率賦值之間的距離相似度；

步驟四、利用步驟三的計算結果，計算每個傳感器的基本概率賦值與平均基本概率賦值之間的絕對相似度；

步驟五、根據絕對相似度，計算每個傳感器的基本概率賦值的權重；

步驟六、根據權重，計算故障的加權基本概率賦值；

步驟七、利用D-S融合規則對加權基本概率賦值融合h-1次，h為傳感器個數，輸出最終的融合結果；

步驟八、按照最大的基本概率賦值對應的故障即是鍋爐當前故障的決策規則，對最終的融合結果進行判斷，輸出診斷結果；

進一步的，所述的步驟二中采用的計算公式如下：

其中，m_j(X)表示第j個傳感器的基本概率賦值，h為傳感器個數，G為故障識別框架，X為故障識別框架下所有故障集合；

進一步的，所述的步驟三中采用的計算角度相似度的公式如下：

其中，m_j(X)、分別表示第j個傳感器的基本概率賦值和平均基本概率賦值，G為故障識別框架，X為故障識別框架下所有故障集合；