[发明专利]基于分布式二段自适应加权堆叠自动编码器的微小故障检测方法及系统

权利要求书

1.基于分布式二段自适应加权堆叠自动编码器的微小故障检测方法，其特征在于包括以下步骤：

A.离线建模阶段包括三部分，

A1根据工业过程的操作单元将历史数据划分为多个子块；

A2为每个子块构建局部二段自适应加权堆叠自动编码器，利用该堆叠自动编码器计算每个子块的局部统计量，并利用KDE确定局部故障控制限；

A3构建全局二段自适应加权堆叠自动编码器，利用全局堆叠自动编码器计算整个工业过程的全局统计量，并利用KDE确定全局故障控制限；

B.在线检测阶段包括，

B1根据工业过程将待检测数据划分为多个子块；

B2利用训练完成的局部二段自适应加权堆叠自动编码器计算每个子块的局部统计量；

B3利用训练完成的全局二段自适应加权堆叠自动编码器计算整个工业过程的全局统计量；

B4利用故障检测模块判断是否发生故障，具体的，

若局部统计量均未超过局部控制限，则没有发生故障；

若局部统计量中至少有一个超过控制限，则表明发生了故障，且故障发生在相应的操作单元，若全局统计量均未超过控制限，则表明发生的故障是局部故障；

若局部统计量中至少有一个超过控制限，则表明发生了故障，且故障发生在相应的操作单元，若全局统计量中至少有一个超过控制限，则表明发生的故障是全部故障。

2.根据权利要求1所述的基于分布式二段自适应加权堆叠自动编码器的微小故障检测方法，

其特征在于：所述的A1具体包括以下步骤：

A11)获得正常条件下的历史数据作为训练数据X＝[x₁,x₂,...,x_n]^T∈R^n×m，其中n表示样本个数，m表示样本维度，即采集的变量的总数，计算训练数据X的均值和标准差s，标准化训练数据X得到

其中，i＝1,2,…,n；

A12)根据工业过程的B个操作单元，对标准化后的训练数据进行变量划分，得到B个子块，B个子块对应的数据集为其中第b个子块对应的数据集表示第b个子块的第i个样本。