[發(fā)明專利]一種油液不確定狀態(tài)的信度表征與狀態(tài)識別的方法

有效

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• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111832730B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設計）人: 武通海;李博;潘燕
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06N5/04
• 分類號: G06N5/04;G06Q10/06;G06K9/62
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

一種油液不確定狀態(tài)的信度表征與狀態(tài)識別的方法，對油液監(jiān)測數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得油液指標監(jiān)測數(shù)據(jù)；根據(jù)油液的屬性狀態(tài)，從好到壞劃分為N個狀態(tài)等級；對油液指標監(jiān)測數(shù)據(jù)進行模糊評估；對評估結(jié)果進行概率賦值，得到某個屬性隸屬于每一個狀態(tài)等級的聯(lián)合概率，最終形成一個綜合的屬性狀態(tài)，即模糊隸屬度；將模糊隸屬度作為證據(jù)推理ER的證據(jù)，根據(jù)不同屬性狀態(tài)的權重計算每條證據(jù)的不確定度，應用證據(jù)推理ER算法實現(xiàn)油液不確定狀態(tài)的信度表征；制定油液狀態(tài)證據(jù)推理結(jié)果判定標準，實現(xiàn)油液狀態(tài)的識別，本發(fā)明解決了多指標油液監(jiān)測過程中，由于多指標信息不一致導致油液狀態(tài)表征困難及評估結(jié)果不確定性大的問題。

技術領域

本發(fā)明屬于油液狀態(tài)監(jiān)測技術領域，特別涉及到一種油液不確定狀態(tài)的信度表征與狀態(tài)識別的方法。

背景技術

油液狀態(tài)是設備健康評估的依據(jù)，通過監(jiān)測油液信息來反映機器的狀態(tài)，能夠為機器早期失效狀態(tài)提供預測性判斷和前瞻性決策，是防止設備狀態(tài)惡化的第一道防線。但是，單一的指標僅僅反映油液的部分信息，綜合的油液信息無法通過一個或少量的指標進行表征，所以研究多指標油液監(jiān)測技術具有很重要的意義。

油液監(jiān)測是通過監(jiān)測摩擦系統(tǒng)連續(xù)運行潤滑油綜合信息來提供設備狀態(tài)信息，而不是通過局部安裝的傳感器來提供監(jiān)測信息。油液狀態(tài)是多指標信息的綜合表征，其變化伴隨著多種指標信息的變化。但是，潤滑油有幾十種特征指標，包括理化性能指標、污染物含量、金屬元素含量、添加劑含量等。證據(jù)推理方法(ER)于1994年首次被提出，用來解決多指標決策問題，能夠定性和定量地表征未知的、不確定概率的問題，在油液故障診斷、狀態(tài)評估中有著廣泛的應用。聯(lián)合模糊評估方法構建FER算法，即評價狀態(tài)等級不再是清晰的狀態(tài)集，而是定義為從屬的模糊集，能夠?qū)⒍勘O(jiān)測數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成模糊信念結(jié)構，基于概率和模糊數(shù)學的方法實現(xiàn)油液狀態(tài)評估。

在油液監(jiān)測過程中，不一致的多指標信息沖突會產(chǎn)生不確定性大的油液綜合狀態(tài)表征，另外，多指標相互作用導致油液狀態(tài)識別過程中無法得到準確有效的結(jié)果，這些問題均嚴格地限制了油液狀態(tài)監(jiān)測技術的發(fā)展。隨著機器可靠性維護的需求，油液狀態(tài)監(jiān)測中不確定狀態(tài)的表征與狀態(tài)識別已經(jīng)成為迫切需要解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種油液不確定狀態(tài)的信度表征與狀態(tài)識別的方法，通過證據(jù)合成和推理獲得油液狀態(tài)的信度值，通過信度閾值設定與不確定度的判斷，來解決油液監(jiān)測過程中油液狀態(tài)難以表征以及難以識別的問題，具體是將油液監(jiān)測指標數(shù)據(jù)按照不同屬性類別進行分類，基于模糊數(shù)學和概率統(tǒng)計學方法實現(xiàn)對不同類別屬性狀態(tài)的模糊評估，通過應用證據(jù)推理(ER)方法實現(xiàn)油液不確定狀態(tài)的信度表征，通過構建相應的判定標準實現(xiàn)油液的狀態(tài)識別，解決了多指標油液監(jiān)測過程中，由于多指標信息不一致導致油液狀態(tài)表征困難及評估結(jié)果不確定性大的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明的所采用的技術方案是：

一種油液不確定狀態(tài)的信度表征與狀態(tài)識別的方法，包括以下步驟：

(1)歸一化處理，應用線性插值的方法對油液監(jiān)測數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得油液指標監(jiān)測數(shù)據(jù){x₁₁,x₁₂,…x_ij,…}；

(2)狀態(tài)等級的設定，根據(jù)油液的屬性狀態(tài)，從好到壞劃分為{H₁,H₂,…,H_c…,H_N}N個狀態(tài)等級；

(3)模糊狀態(tài)評估，對油液指標監(jiān)測數(shù)據(jù)進行模糊評估，應用模糊狀態(tài)評估方法對油液指標監(jiān)測數(shù)據(jù){x₁₁,x₁₂,…x_ij,…}分別進行評估；

(4)屬性狀態(tài)的形成，對步驟(3)獲得的評估結(jié)果進行概率賦值，得到某個屬性隸屬于每一個狀態(tài)等級的聯(lián)合概率，最終形成一個綜合的屬性狀態(tài)，即模糊隸屬度；