[发明专利]基于改进支持向量机的燃气管道故障预测预警系统及方法

权利要求书

1.一种基于改进支持向量机的燃气管道故障预测预警系统，其特征在于：包括故障预测预警服务器，均与故障预测预警服务器相连的若干个数据采集传感器；所述故障预测预警服务器包括数据预处理模块、支持向量机训练模块、故障预测模块和故障预警模块；

若干个所述数据采集传感器，用于对燃气管道内部的压强、温度、密闭性以及燃气管道上阀门的开关状态进行监测数据采集并将采集到的监测数据传输给故障预测预警服务器；其中，监测数据包括收集到的历史数据和实时数据；

所述数据预处理模块，用于接收历史数据和实时数据，并采用特征值提取的方法对历史数据和实时数据进行压缩降维，再将降维处理后的历史数据传输给支持向量机训练模块、将降维处理后的实时数据传输给故障预测模块；

所述支持向量机训练模块，用于接收降维处理后的历史数据，利用遗传算法和粒子群算法对支持向量机中的参数进行寻优，并利用降维处理后的历史数据对支持向量机进行训练，得到训练好的支持向量机；

所述故障预测模块，用于接收降维处理后的实时数据，根据降维处理后的实时数据，使用训练好的支持向量机进行故障预测分析得到故障预测结果，并输出故障预测结果给故障预警模块；

所述故障预警模块，用于接收故障预测结果，根据故障预测结果利用模糊推理方法对燃气管道进行故障预警得到故障解决的决策方案。

2.根据权利要求1所述的基于改进支持向量机的燃气管道故障预测预警系统，其特征在于：所述数据采集传感器通过无线或者有线通讯方式与故障预测预警服务器相通讯。

3.根据权利要求1所述的基于改进支持向量机的燃气管道故障预测预警系统，其特征在于：所述数据预处理模块，还用于在压缩降维前对历史数据和实时数据进行归一化处理。

4.根据权利要求1所述的基于改进支持向量机的燃气管道故障预测预警系统，其特征在于：所述故障预警模块，还用于将故障解决的决策方案发送给燃气管道管理部门或燃气管道使用客户。

5.一种基于改进支持向量机的燃气管道故障预测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)数据采集传感器将采集的历史数据和实时数据通过无线或者有线通讯方式传输给故障预测预警服务器；故障预测预警服务器中的支持向量机训练模块利用遗传算法和粒子群算法对支持向量机中的参数进行寻优；

2)故障预测预警服务器中的数据预处理模块将接收的历史数据进行归一化处理，采用特征值提取的方法对归一化处理后的历史数据进行压缩降维，再将降维处理后的历史数据传输给支持向量机训练模块；

3)支持向量机训练模块利用降维处理后的历史数据对支持向量机进行训练，得到训练好的支持向量机；

4)数据预处理模块将接收的实时数据进行归一化处理，采用特征值提取的方法对归一化处理后的实时数据进行压缩降维，再将降维处理后的实时数据传输给支持向量机训练模块；

5)故障预测预警服务器中的故障预测模块根据接收的降维处理后的实时数据，使用训练好的支持向量机进行故障预测分析得到故障预测结果，并输出故障预测结果给故障预警模块；

6)故障预测预警服务器中的故障预警模块根据接收的故障预测结果，利用模糊推理方法对燃气管道进行故障预警得到故障解决的决策方案。