[发明专利]一种基于时间约束的故障类型识别方法

说明书

本发明公开了基于时间约束的故障类型识别方法。从子模式对应的实时序列开始，确定总模式集合，计算时间围栏；在时间围栏内，从初筛总模式集合A中任意选取一总模式，分别在其他各实时序列中逐个搜索，构建过滤集合B；若过滤集合B非空，对过滤集合B中的总模式进行匹配；并遍历过滤集合B中其他总模式。本发明提出的基于时间约束的故障类型识别方法，匹配过程中考虑了时间因素限制，提高了匹配方法的运算效率；能够适用于实时控制系统的通信周期、故障处理反馈时间等功能需求方面存在差异，且在故障诊断时存在多系统之间的数据同步处理问题的模式匹配场景，提高了模式匹配的准确度，扩大了模式匹配方法的适用场景。

技术领域

本发明涉及人工智能模式匹配技术领域，尤其涉及一种基于时间约束的故障类型识别方法。

背景技术

智能化是工业4.0时代发展的一个重要标志，人工智能的模式匹配、模式识别领域，在经过多年的发展后，取得了很多相对成熟的理论研究成果。模式匹配多应用于入侵检测、信息检索、生物信息学等领域，字符串之间的模式匹配是模式匹配中的热点研究领域。字符串的模式匹配问题通常可描述为：设T和P是两个给定的字符串，在串T中查找等于P的子串的过程称为模式匹配，其中，T称为主串，P称为模式串。如果能够在T中找到P，称为匹配成功，否则称为匹配失败。

从功能角度对字符串模式匹配方法进行分类可分为精确匹配和模糊匹配两大类。其中，模糊匹配是在文本串中查找与模式串相似的字符串，主要应用于关键词查询、拼写或搜索内容提示等方面。字符串模糊匹配的一个主要研究方向是基于计算错误因素的编辑距离进行匹配，编辑距离称为ED(Edit Distance)距离。当两个字符串的ED距离不超过给定的阈值MD(Max Distance)时，则称两个字符串是相似的，ED距离越小，两字符串的相似度就越高，反之，相似度越低。MD设置越大，匹配效率越低，匹配成功率增大；反之，匹配效率越高，但匹配成功率降低。正则表达式匹配是应用于字符串模糊匹配的另一类热门方法，正则表达式由一系列普通字符和元字符构成，用于描述具有某一确定特征或符合某一语法规则的字符串公式，满足该公式特征的字符串，均符合匹配条件要求。在正则表达式描述完成后，现有技术中构造有限自动机来表示正则表达式所描述的语法规则，有限自动机可转化为计算机直接执行的语言。

然而在实际工业生产中，从通信网络中采集到的实时数据，往往存在各种干扰因素，比如：心跳信息、不同含义的信息块在时间上叠加出现、数据延时等，此时实时数据存在干扰因素，现有技术中的字符串模糊匹配方法难以从包含干扰因素的信息中提取有价值的信息，从而无法准确实现字符串模糊匹配，现有技术中对于存在各种不同干扰的数据，难以准确识别并匹配；对于存在时间干扰的信息，现有的字符串模糊匹配方法没有考虑时间因素对模糊匹配的影响，在时间约束范围内，干扰字符数量会因为系统的规模不同而存在较大差异，无法确定；对于分布式的系统，当不同子系统之间的数据信息同时参与某一模式匹配的情况下，时间的同步同样会影响模糊匹配的结果；现有技术中的字符串模糊匹配方法未考虑时间干扰、时间同步因素，难以满足现有技术中字符串模糊匹配的要求。

发明内容

本发明的目的是基于现有技术中存在的上述问题，提供一种基于时间约束的故障类型识别方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于时间约束的故障类型识别方法，包括如下步骤：

步骤S1：待匹配对象选择步骤；选定第1个待匹配总模式的第j₀个子模式对应的实时序列Q，选取实时序列Q的第一个字符作为待匹配对象，待匹配对象的发生时刻；