[發明專利]一種工業設備剩余壽命預測方法

有效

• 申請號: 202011083726.8
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112182976B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 楊浩森;羅伯特.才明.邱;丁克勤;密鐵賓
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06Q10/04;G06N3/0442;G06N3/08;G06F111/08
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

1.一種工業設備剩余壽命預測方法，其特征在于，所述預測方法包括：

訓練循環神經網絡：

獲取標準化流層的訓練輸出特征向量概率分布與訓練輸入特征向量概率分布間的雅克比矩陣；

設置循環神經網絡的目標函數，所述目標函數包括所述雅克比矩陣的數值元素；

使用優化算法對所述循環神經網絡的權值參數進行優化，使得包含正則項懲罰所述雅克比矩陣中非對角線元素的所述目標函數的值最?。?/p>

獲取已訓練的所述循環神經網絡；

傳感器采集所述工業設備的量測數據；

對所述量測數據進行預處理獲取預處理數據；

將所述預處理數據輸入至編碼器中的雙向門控循環單元獲取輸入特征向量；

將所述輸入特征向量輸入至標準化流層獲取輸出特征向量，包括：

根據所述輸入特征向量的長度和輸出特征向量的長度的差值，將所述輸入特征向量劃分為第一自回歸標準化流和第二自回歸標準化流；

所述第一自回歸標準化流和所述第二自回歸標準化流分別輸入至所述標準化流層，所述編碼器的輸出端連接至所述標準化流層的輸入端，所述標準化流層的輸出端連接至解碼器的輸入端；

所述第一自回歸標準化流通過第一多層前饋神經網絡的全連接層輸出權值矩陣U；

所述第一自回歸標準化流通過第二多層前饋神經網絡的全連接層輸出偏置向量V；

所述第二自回歸標準化流與所述權值矩陣U和所述偏置向量V進行運算后獲取所述標準化流層的所述輸出特征向量；

將所述輸出特征向量輸入至解碼器獲取對所述工業設備剩余壽命的預測結果。

2.如權利要求1所述的一種工業設備剩余壽命預測方法，其特征在于，所述預處理包括：

對所述量測數據的空缺值使用插值法填補；

對所述填補后的量測數據進行歸一化處理，獲取所述預處理數據。

3.如權利要求1所述的一種工業設備剩余壽命預測方法，其特征在于，所述運算包括：第二自回歸標準化流首先與所述權值矩陣U相乘后再與所述偏置向量V相加。

4.如權利要求1所述的一種工業設備剩余壽命預測方法，其特征在于，所述輸出特征向量輸入至所述解碼器的雙向控制門單元，所述解碼器的雙向控制門單元的輸出連接至所述解碼器的全連接層，所述解碼器的全連接層輸出所述預測結果。

5.如權利要求1至4任一項所述的一種工業設備剩余壽命預測方法，其特征在于，所述標準化流層可以為一層也可以為多層。