[发明专利]一种用于健康监测的大数据处理平台及其设计方法

权利要求书

1.一种用于健康监测的大数据处理平台，其特征在于：该大数据处理平台是由数据导入模块、健康状态评估模块、关联性分析模块、故障诊断模块和报表生成模块构成；

其中，所述“数据导入模块”用于导入需要分析的设备数据信息；该“数据导入模块”的结构有：数据导入单元、数据预处理单元和数据显示单元；该数据导入单元结构为数据导入接口，它用于导入待分析的设备数据；该数据预处理单元具体为缺失值填补，用于对导入的数据进行数据清洗；数据显示单元的结构由显示窗口构成，它用于将数据以可视化方式显示在数据窗格中；

其中，所述“健康状态评估模块”用于分析设备使用过程中的退化状态，评估设备所处的健康状态；该“健康状态评估模块”的结构包括：数据接收单元、健康评估单元、评估准则单元；该数据接收单元作为接口用于接收数据导入模块中处理后的数据；该健康评估单元其结构具体为健康评估模型，它用于训练大数据模型对数据进行健康评估；该评估准则单元其结构具体为设备健康度量方法，结合评估模型度量设备健康度，其具体作法见该平台设计方法；

其中，所述“关联性分析模块”用于分析设备数据中各类指标与设备健康的关联性；该“关联性分析模块”的结构包括：数据接收单元、指标关联性分析单元、指标重要度分析单元；该数据接收单元作为接口用于接收数据导入模块中处理后的数据；该指标关联性分析单元的结构为关联性评价函数，它用于分析指标与目标之间的关联性，分析指标重要度；该指标重要度分析单元的结构为归一化函数，它用于分析各指标的相对重要程度；关联性分析模块通过比较不同指标对设备健康影响的重要度，重要度最高的指标在设备维护中需要重点观察；

其中，所述“故障诊断模块”用于对设备进行故障诊断，判断设备是否故障；该“故障诊断模块”的结构包括：数据接收单元、大数据处理单元、模型优化单元和故障诊断单元；该数据接收单元作为接口用于接收数据导入模块中处理后的数据；该大数据处理单元具体为大数据方法，用于训练大数据故障诊断模型进行故障诊断，其具体作法见该平台设计方法；该模型优化单元具体为大数据模型优化方法，用于优化训练的大数据故障诊断模型，其具体作法见该平台设计方法；该故障诊断单元具体为诊断结果评价函数，它用于结合故障诊断模型进行诊断决策；

其中，所述“报表生成模块”用于输出以上模块的结果与数据；该“报表生成模块”的结构包括：健康评估报表生成、关联性分析报表生成和故障诊断报表生成；系统后台是将各模块分析结果生成word报表并保存；其中健康评估报表生成包含设备运行数据、设备运行健康度变化曲线以及当前设备的健康状态结果；关联性分析报表生成包含设备运行数据、各指标与健康度的关联性系数以及各指标重要度结果；故障诊断报表生成包含设备运行数据、故障诊断模型准确度以及故障诊断结果；该生成的报表能为设备维护人员提供参考。

2.一种用于健康监测的大数据处理平台的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、利用数据导入模块对设备运行数据进行数据导入；

步骤2、通过健康状态评估模块分析设备使用过程中的退化状态，评估设备所处的健康状态；

步骤3、通过关联性分析模块分析设备数据中各类指标与设备健康状态的关联性，分析指标权重与重要程度；

步骤4、通过故障诊断模块对设备进行故障诊断，判断设备是否故障；

步骤5、通过报表生成模块输出以上模块的结果与数据。

3.根据权利要求2所述的一种用于健康监测的大数据处理平台的设计方法，其特征在于：所述步骤1的具体过程为：

步骤1.1首先通过数据导入单元导入待分析的设备数据，导入设备的历史数据信息用于训练平台内的大数据处理模型，之后导入设备的实时状态数据即能对设备的健康状态进行实时监测与分析；

步骤1.2利用数据预处理单元对导入的数据进行数据清洗，填补缺失值；

步骤1.3通过数据显示单元的可视化方式显示数据窗格中。