專利名稱：燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)方法，屬于燃?xì)廨啓C(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
燃?xì)廨啓C(jī)作為一種重要的巨型動(dòng)力機(jī)械，因具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、熱效率較高等特點(diǎn)，而應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)在工作中的高安全可靠性的要求，在燃?xì)廨啓C(jī)的日常工作情況下，需要對(duì)機(jī)組的健康情況進(jìn)行分析監(jiān)測(cè)，對(duì)可能出現(xiàn)的各種異常情況進(jìn)行分析檢測(cè)，以及時(shí)處理燃機(jī)的大型故障，避免造成無(wú)可挽回的損失。
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目前，在所有燃?xì)廨啓C(jī)上都加裝了較多的傳感器以監(jiān)測(cè)輪機(jī)的工作狀態(tài)。傳感器監(jiān)測(cè)記錄的數(shù)據(jù)信息，如燃機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)出口溫度等，對(duì)保障輪機(jī)的安全運(yùn)行具有重大的意義和使用價(jià)值。但是，由于傳感器采集的數(shù)據(jù)信息量龐大，噪聲也較多，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量不高。同時(shí)，由于傳感器的數(shù)量繁多，而一般預(yù)判斷的分析強(qiáng)度都很大，對(duì)所有傳感器的信息進(jìn)行預(yù)識(shí)別的計(jì)算和分析負(fù)荷極大，因此，分析效率很低，而且誤判度會(huì)很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)采用多個(gè)傳感器采集運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)數(shù)目多而使對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的健康狀況分析效率低的問(wèn)題，提供一種燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)方法。本發(fā)明所述燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)方法，它包括以下步驟步驟一獲取燃?xì)廨啓C(jī)G個(gè)相同相隔順序時(shí)刻的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，Pk表示第k個(gè)時(shí)刻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的測(cè)點(diǎn)記錄，G為大于或等于800的整數(shù)，k = 1,2,3……G ;同時(shí)，設(shè)定ks為鄰域系數(shù)，ks為取值在3-17之間的的整數(shù)，異常參考比例系數(shù)為P，0 < P ,0 < ^ < I,并預(yù)定向量5為29維度的特征權(quán)向量；步驟二 根據(jù)G個(gè)相同相隔順序時(shí)刻的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提取每個(gè)時(shí)刻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)記錄的監(jiān)測(cè)特征量集合PFk，用PFk⑴表示第k個(gè)時(shí)刻第I個(gè)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)特征量PFk⑴，I =1,2,3......29 ；步驟三根據(jù)監(jiān)測(cè)特征量集合PFk，用p范數(shù)距離來(lái)度量第b個(gè)時(shí)刻的監(jiān)測(cè)特征量集合PFb與第g個(gè)時(shí)刻的監(jiān)測(cè)特征量集合PFg之間的相似距離
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V=1J并建立全局距離矩陣Dgxg,
權(quán)利要求
1.一種燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)方法，其特征在于它包括以下步驟 步驟ー獲取燃?xì)廨啓C(jī)G個(gè)相同相隔順序時(shí)刻的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，Pk表示第k個(gè)時(shí)刻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的測(cè)點(diǎn)記錄，G為大于或等于800的整數(shù)，k= 1，2，3……G ;同時(shí)，設(shè)定ks為鄰域系數(shù)，ks為取值在3-17之間的的整數(shù)，異常參考比例系數(shù)為β，0< β <1β，0< β <1，并預(yù)定向量5為29維度的特征權(quán)向量； 步驟ニ 根據(jù)G個(gè)相同相隔順序時(shí)刻的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提取每個(gè)時(shí)刻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)記錄的監(jiān)測(cè)特征量集合PFk，用PFk (I)表示第k個(gè)時(shí)刻第I個(gè)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)特征量PFk⑴，I = 1,2,.3......29 ； 步驟三根據(jù)監(jiān)測(cè)特征量集合PFk，用P范數(shù)距離來(lái)度量第b個(gè)時(shí)刻的監(jiān)測(cè)特征量集合PFb與第g個(gè)時(shí)刻的監(jiān)測(cè)特征量集合PFg之間的相似距離
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟四中測(cè)點(diǎn)記錄Pk的鄰域集合為NB(k)和局部可達(dá)密度向量為L(zhǎng)RS(k)的獲得方法為 步驟四一獲取第k個(gè)測(cè)點(diǎn)記錄Pk與其它測(cè)點(diǎn)記錄之間第ks近的距離，記為L(zhǎng)D (k)，即對(duì) Dist (PFk, PF1), Dist (PFk, PF2),. . . , Dist (PFk, PFk^1), Dist (PFk, PFk+1), . . . , Dist (PFk,PFg)按照從小到大的順序進(jìn)行排序，對(duì)應(yīng)第ks小的距離即為L(zhǎng)D(k)； 其中與測(cè)點(diǎn)記錄Pk距離最近的前ks個(gè)樣本Ρω (ω = 1，2,. . . , k-1, k+1,. . . , G)集合記為NB(k)NB(k) = {Ρω，Dist (PFk，PFw) ^ LD (k)}； 步驟四ニ 測(cè)點(diǎn)記錄Pk的局部可達(dá)密度向量為L(zhǎng)RS(k)為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟五中計(jì)算每個(gè)測(cè)點(diǎn)記錄的局部異常因子系數(shù)的方法為 獲取所有測(cè)點(diǎn)記錄的局部異常因子系數(shù)，用LOF (k)表示第k個(gè)測(cè)點(diǎn)記錄的局部異常因子系數(shù)，LOF (k)表示為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)方法，其特征在于步驟六中得出異常樣本數(shù)據(jù)的方法為 對(duì)所有LOF (k)按照從大到小的順序進(jìn)行排序，前LGxガ」個(gè)值對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)記錄Pk，判定為異常樣本數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)方法，其特征在于每個(gè)時(shí)刻的監(jiān)測(cè)特征量PFk(I)由以下特征量組成 齒輪箱振動(dòng)數(shù)據(jù)PFk(I);發(fā)電機(jī)DEX振動(dòng)數(shù)據(jù)PFk (2);發(fā)電機(jī)DEY振動(dòng)數(shù)據(jù)PFk (3);發(fā)電機(jī)EEX振動(dòng)數(shù)據(jù)PFk (4);發(fā)電機(jī)EEY振動(dòng)數(shù)據(jù)PFk (5);燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)PFk(6);發(fā)電機(jī)總實(shí)際功率數(shù)據(jù)PFk (7) ；3#軸承Y振動(dòng)數(shù)據(jù)PFk⑶；3#軸承X振動(dòng)數(shù)據(jù)PFk (9) ；2#軸承Y振動(dòng)數(shù)據(jù)PFk(IO) ；2#軸承X振動(dòng)數(shù)據(jù)PFk(Il) ； 1#軸承Y振動(dòng)數(shù)據(jù)PFk (12) ； 1#軸承X振動(dòng)數(shù)據(jù)PFk(13);壓氣機(jī)空氣進(jìn)ロ溫度數(shù)據(jù)PFk(14);排氣平均溫度數(shù)據(jù)PFk(15) ;0度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(16) ;30度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(17) ;60度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(18) ;90度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(19) ; 120度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(20) ; 150度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(21) ; 180度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(22) ;210度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(23) ;240度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(24) ;270度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(25) ；300度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(26) ;330度方向的排氣溫度數(shù)據(jù)PFk(27);潤(rùn)滑油系統(tǒng)進(jìn)ロ的油溫?cái)?shù)據(jù)PFk (28);潤(rùn)滑油系統(tǒng)的出口的油溫?cái)?shù)據(jù)PFk (29)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)方法，其特征在于所述范數(shù)距離P=2,泛為所有數(shù)值都為I的列向量。
全文摘要
燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)方法，屬于燃?xì)廨啓C(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)采用多個(gè)傳感器采集運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)數(shù)目多而使對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的健康狀況分析效率低的問(wèn)題。它首先獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的測(cè)點(diǎn)記錄；然后提取出表征各不同時(shí)刻特性的監(jiān)測(cè)特征量集合；建立度量不同時(shí)刻的樣本點(diǎn)之間相似距離的全局距離矩陣；從所述G個(gè)樣本中獲取每個(gè)樣本的局部可達(dá)密度及鄰域樣本點(diǎn)的集合；將各樣本與其鄰域中其它樣本的局部可達(dá)密度進(jìn)行比較計(jì)算各樣本的異常得分；對(duì)樣本的異常得分結(jié)果的數(shù)目進(jìn)行排序，得出異常樣本的集合。本發(fā)明適用于燃?xì)廨啓C(jī)的近鄰異常檢測(cè)。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102706563SQ20121019567
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者于達(dá)仁, 賀惠新, 陳冰冰, 馬超奇 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)