一种传感器故障判定方法、装置和存储介质与流程

专利2025-06-06  82


本发明涉及传感器技术,尤其涉及一种传感器故障判定方法、装置和存储介质。


背景技术:

1、目前传感器故障判定方法主要分为两大类:方法1依赖数学模型的故障诊断方法,方法2不依赖数学模型的故障诊断方法。现有技术中,方法1需要提前根据控制器及控制器对应的传感器进行物理建模。方法1可细分为:状态评估法、参数评估法、等价空间法。方法2可以细分为:基于数据驱动的方法、基于支持驱动的方法、基于离散事件的方法。现在随着控制系统越来越复杂,传感器越来越多,随之而来的问题是上述方法1会出现数学模型构建复杂度上升、可靠性差、计算量变大等问题。并且上述方法2基于数据驱动的方法也会因为复杂度提升,导致对波形数据的方法构建更加复杂化,难以实现。


技术实现思路

1、本发明提供了一种传感器故障判定方法、装置和存储介质。

2、第一方面,本发明提供一种传感器故障判定方法,所述方法包括:

3、确定目标设备,根据专家知识库,选出与所述目标设备有关的传感器信息;分别计算传感器信息在传感器健康状态下、偏差状态下的相关性系数阈值、;

4、进行相关性系数模型构建;

5、根据构建的相关性系数模型,针对待判断的传感器,计算平均系数;

6、判断传感器是否故障。

7、进一步地,计算传感器信息在传感器健康状态下的相关性系数阈值,具体为:传感器集合,为传感器的数量,具体表达式为:

8、;

9、其中,为和健康状态下传感器的皮尔逊相关系数;

10、进一步地,所述计算传感器信息在传感器偏差状态下的相关性系数阈值,具体为:

11、根据传感器出现异常的历史数据,计算相关性系数,并选定相关性矩阵的最小值作为相关性系数阈值,具体表达式为:

12、;

13、其中,为第个历史数据点中传感器和传感器偏差状态下的皮尔逊相关系数。

14、进一步地,所述针对待判断的传感器,计算平均系数,包括:

15、计算前,对数据进行预处理,具体为:

16、筛选机组开始2小时内的数据,筛选后的数据为:

17、;

18、其中,表示传感器在时刻的测量值,为启动时间;

19、采用滑动窗口内的平均值进行降频,降频后的数据为:

20、;

21、其中,为滑动窗口大小;

22、对降频后仍存在空值的时间点选择前值修补。

23、进一步地,所述判断传感器是否故障,包括:

24、输出平均系数小于相关性系数阈值的传感器名称。

25、第二方面,本发明提供一种传感器故障判定装置,其特征在于,所述装置包括:

26、计算阈值模块,用于:

27、确定目标设备,根据专家知识库,选出与所述目标设备有关的传感器信息;分别计算传感器信息在传感器健康状态下、偏差状态下的相关性系数阈值、;

28、构建模型并计算模块,用于:

29、进行相关性系数模型构建;

30、根据构建的相关性系数模型,针对待判断的传感器,计算平均系数;

31、判断模块,用于:

32、判断传感器是否故障。

33、进一步地,所述装置包括:

34、存储器,用于存储程序;

35、处理器,用于执行所述存储器中存储的程序,当所述存储器中存储的程序被执行时,所述处理器用于执行如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

36、第三方面,本发明提供一种存储有计算机可读指令的存储介质,所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器执行如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

37、本发明与现有技术相比,具有以下优点:

38、通过将波形数据数字化,基于专家知识驱动,配合历史故障样本及健康样本筛选出强相关性测点,进而进行模型构建,解决了现有技术中存在的问题。



技术特征:

1.一种传感器故障判定方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的传感器故障判定方法,其特征在于,计算传感器信息在传感器健康状态下的相关性系数阈值,具体为:传感器集合,为传感器的数量,具体表达式为:

3.如权利要求1所述的传感器故障判定方法,其特征在于,所述计算传感器信息在传感器偏差状态下的相关性系数阈值,具体为:

4.如权利要求1所述的传感器故障判定方法,其特征在于,所述针对待判断的传感器,计算平均系数,包括:

5.如权利要求1所述的传感器故障判定方法,其特征在于,所述判断传感器是否故障,包括:

6.一种传感器故障判定装置,其特征在于,所述装置包括:

7.一种传感器故障判定装置,其特征在于,所述装置包括:

8.一种存储有计算机可读指令的存储介质,所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器执行如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种传感器故障判定方法、装置和存储介质,所述方法包括:确定目标设备,根据专家知识库,选出与所述目标设备有关的传感器信息;分别计算传感器信息在传感器健康状态下、偏差状态下的相关性系数阈值H1、W1;进行相关性系数模型构建;根据构建的相关性系数模型,针对待判断的传感器,计算平均系数;判断传感器是否故障。

技术研发人员:易万爽,司汉松,张春辉,徐波,李宗一,王学丽,关苏敏,齐志勇
受保护的技术使用者:中国长江电力股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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