[发明专利]一种复杂传感器网络自适应动态故障诊断方法及系统

说明书

本发明公开了一种复杂传感器网络自适应动态故障诊断方法及系统，方法包括：获取复杂传感器网络中的传感器监测信息；基于传感器监测信息计算传感器监测信息相对于BRB中每条规则的匹配度；基于传感器监测信息相对于BRB中每条规则的匹配度，计算每条规则的激活权重；根据每条规则的激活权重，计算故障诊断模型的输出结果的置信度；根据所述故障诊断模型的输出结果的置信度以及复杂传感器网络的故障特征向量进行故障诊断。本发明能够提高复杂传感器网络故障诊断的精度和效率。

技术领域

本发明涉及复杂传感器网络故障诊断领域，特别是涉及一种复杂传感器网络自适应动态故障诊断方法及系统。

背景技术

复杂传感器网络作为大型结构件，观测信息的重要获取途径，如大型桥梁、液化天然气储罐等，是确保大型结构件控制系统产生准确控制指令的关键，一旦发生故障将会直接影响整个系统的稳定性和安全性，进而对我国的国家利益和人民财产安全带来损失。为此，如何对复杂传感器网络进行实时故障诊断，保证在发生故障的第一时间采取相对应的措施，并结合传感器网络工作状态的变化对模型结构、参数进行自适应调整，以保证故障诊断的精度是目前所急需解决的问题。

目前，在对复杂传感器网络进行故障诊断的过程中主要存在以下三个问题：首先，现代传感器设计工艺较为成熟，所生产的传感器可靠度较高，发生故障的情况较少，进而导致能够获取的故障样本较少，所提供的信息量有限；第二，在使用传感器网络对大型结构件进行监测时，其分布区域广、监测指标多，影响其工作状态的因素较多，专家难以建立准确的数学模型；第三，传感器网络发生故障往往会导致其内部工作机理变化较大，进而导致所构建的故障诊断模型结构和参数不能完全适应故障后的传感器网络，极大的影响了后续传感器网络的故障诊断精度；第四，诸如液化天然气储罐等大型工业结构发生故障会引起严重的生产安全事故，为此需要在故障发生后最短的时间内对其进行诊断，进而对所构建模型的实时性提出了一定要求。因此，在对复杂传感器网络进行故障诊断的过程中，需要充分考虑以上四个方面的问题，有效提高复杂传感器网络故障诊断的精度和效率。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种复杂传感器网络自适应动态故障诊断方法及系统，用以提高复杂传感器网络故障诊断的精度和效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种复杂传感器网络自适应动态故障诊断方法，包括：

获取复杂传感器网络中的传感器监测信息；

基于传感器监测信息计算传感器监测信息相对于BRB中每条规则的匹配度；

基于传感器监测信息相对于BRB中每条规则的匹配度，计算每条规则的激活权重；

根据每条规则的激活权重，计算故障诊断模型的输出结果的置信度；

根据所述故障诊断模型的输出结果的置信度以及复杂传感器网络的故障特征向量进行故障诊断。

可选地，在获取复杂传感器网络中的传感器监测信息，之后包括：

将传感器监测信息转换到统一框架下。

可选地，传感器监测信息相对于BRB中每条规则的匹配度的计算公式如下：

其中，为第i个传感器监测信息相对于第j条规则中参考等级的匹配度；B_ik和B_i(k+1)分别表示第i个传感器在第k条和第k+1条规则中的参考等级；为t时刻第i个传感器的监测信息，L′为规则数量。

可选地，每条规则的激活权重的计算公式如下：