[發(fā)明專利]無人設備故障診斷方法、裝置、設備、存儲介質和產(chǎn)品在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202310097455.9 | 申請日： | 2023-01-18 |
| 公開（公告）號： | CN116300796A | 公開（公告）日： | 2023-06-23 |
| 發(fā)明（設計）人： | 李彥夫;王歡 | 申請（專利權）人： | 清華大學 |
| 主分類號： | G05B23/02 | 分類號： | G05B23/02 |
| 代理公司： | 北京華進京聯(lián)知識產(chǎn)權代理有限公司 11606 | 代理人： | 朱五云 |
| 地址： | 10008*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 無人 設備 故障診斷 方法 裝置 存儲 介質 產(chǎn)品 | ||
1.一種無人設備故障診斷方法，其特征在于，所述方法包括：
獲取無人設備的運行狀態(tài)信息；所述運行狀態(tài)信息包括所述無人設備運行過程中所產(chǎn)生的多元狀態(tài)信息；
將所述運行狀態(tài)信息輸入至預設故障診斷模型中進行故障診斷，得到所述無人設備的故障診斷結果；
其中，所述預設故障診斷模型基于脈沖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型構建，所述脈沖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型包括級聯(lián)的靜態(tài)編碼層、脈沖卷積層和脈沖全連接層。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述運行狀態(tài)信息輸入至預設故障診斷模型中，得到所述無人設備的故障診斷結果，包括：
將所述運行狀態(tài)信息輸入至所述靜態(tài)編碼層進行信息編碼處理，得到所述靜態(tài)編碼層輸出的前脈沖神經(jīng)元特征圖；
將所述前脈沖神經(jīng)元特征圖輸入至所述脈沖卷積層進行卷積處理，得到所述脈沖卷積層輸出的后脈沖神經(jīng)元特征圖；
將所述后脈沖神經(jīng)元特征圖輸入至所述脈沖全連接層進行故障類型映射，得到所述脈沖全連接層輸出的目標故障類型，將所述目標故障類型作為所述故障診斷結果。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述脈沖卷積層包括基于神經(jīng)元模型的卷積層以及池化層；所述將所述前脈沖神經(jīng)元特征圖輸入至所述脈沖卷積層進行卷積處理，得到所述脈沖卷積層輸出的后脈沖神經(jīng)元特征圖，包括：
將所述前脈沖神經(jīng)元特征圖輸入至所述卷積層中，基于所述神經(jīng)元模型以及目標卷積核對所述前脈沖神經(jīng)元特征圖上的各特征點進行卷積處理，得到各所述特征點對應的脈沖信息；其中，所述目標卷積核基于所述神經(jīng)元模型的神經(jīng)元突觸權值所構建；
將所述各特征點對應的脈沖信息與預設脈沖閾值進行對比，并將大于所述預設脈沖閾值的脈沖信息輸出，得到所述卷積層輸出的中間特征圖；
將所述中間特征圖輸入至所述池化層進行池化處理，得到所述池化層輸出的所述后脈沖神經(jīng)元特征圖。
4.根據(jù)權利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述預設故障診斷模型包括m個級聯(lián)的脈沖卷積層，m為大于1的正整數(shù)；
若m等于1，則第m個脈沖卷積層的輸入為所述靜態(tài)編碼層的輸出；
若m不等于1，則第m個脈沖卷積層的輸入為第m-1個脈沖卷積層的輸出；
所述脈沖全連接層的輸入為所述m個級聯(lián)的脈沖卷積層中最后一個脈沖卷積層的輸出。
5.根據(jù)權利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
獲取訓練數(shù)據(jù)集；所述訓練數(shù)據(jù)集中包括所述無人設備的多個歷史運行狀態(tài)信息及多個所述歷史運行狀態(tài)信息對應的實際故障診斷結果；
針對所述訓練數(shù)據(jù)集中多個歷史運行狀態(tài)信息，將各所述歷史運行狀態(tài)信息輸入至初始故障診斷模型中進行訓練，得到各所述歷史運行狀態(tài)信息對應的所述無人設備的預測脈沖信息；所述預測脈沖信息用于表征所述無人設備的預測故障診斷結果；
根據(jù)各所述歷史運行狀態(tài)信息對應的所述預測故障診斷結果、各所述歷史運行狀態(tài)信息對應的所述實際故障診斷結果及預設損失函數(shù)，采用梯度替代算法更新所述初始故障診斷模型的參數(shù)，得到所述預設故障診斷模型。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
按照預設時間步長，從各所述歷史運行狀態(tài)信息對應的所述無人設備的預測脈沖信息中獲取所述初始故障診斷模型的各輸出節(jié)點對應的各所述預設脈沖信息；
將所述各輸出節(jié)點分別對應的各所述預設脈沖信息進行累加，得到各所述輸出節(jié)點分別對應的脈沖釋放總數(shù)；
將各所述脈沖釋放總數(shù)除以所述預設時間步長，得到各所述輸出節(jié)點對應的脈沖釋放頻率；
根據(jù)各所述輸出節(jié)點對應的脈沖釋放頻率及均方誤差損失函數(shù)，構建所述預設損失函數(shù)。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多元狀態(tài)信息包括所述無人設備的加速度信息、角速度信息、位置信息、姿態(tài)信息、電壓信息、電流信息和通信控制信息中的至少一種。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于清華大學，未經(jīng)清華大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權和技術合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202310097455.9/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
