專利名稱：基于二維彩色數(shù)字圖譜的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)狀態(tài)評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的故障診斷、故障溯源及預(yù)警，特別是擁有海量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的整體健康狀態(tài)的判斷。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)通常都配備了完善的以DCS (Distribute Control System)為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)測和記錄，形成了海量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)反映了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)在不同時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)、壽命狀態(tài)與工藝狀態(tài)，是整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)不同時(shí)刻、不同工況的真實(shí)記錄。在這些數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含了系統(tǒng)狀態(tài)的內(nèi)在演化規(guī)律與本質(zhì)。但是，這些數(shù)據(jù)除了具有時(shí)序性以外，還具有非線性、多源異構(gòu)性、非平衡性、非典型性和海量性(每年的記錄數(shù)據(jù)高達(dá)幾百個(gè)GB)等多種復(fù)雜特征，呈多特征并存的特點(diǎn)。因此，如何利用這些多特征數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)潛在異常與動(dòng)態(tài)演化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)健康狀態(tài)的科學(xué)預(yù)測與早期故障預(yù)防，仍是一個(gè)尚未解決的問題，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于二維彩色數(shù)字圖譜的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)狀態(tài)評估方法， 可以一次性處理系統(tǒng)所有DCS數(shù)據(jù)，并能從系統(tǒng)層面直觀的對DCS數(shù)據(jù)的分布式復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)健康狀態(tài)的評估、故障快速溯源及系統(tǒng)預(yù)警。本發(fā)明利用數(shù)字圖像的像素所特有的高度的關(guān)聯(lián)性和耦合性，將現(xiàn)代制造工業(yè)系統(tǒng)中的海量DCS數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則排列，并對多特征海量數(shù)據(jù)著色，將系統(tǒng)多變量之間的非線性、高耦合性關(guān)系利用色彩圖譜直觀的同時(shí)反映出來，構(gòu)造出反映系統(tǒng)整體健康狀態(tài)的二維彩色數(shù)字平面圖譜。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一個(gè)包含了 η個(gè)要素的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)，按照特定的時(shí)間周期對所要生產(chǎn)要素進(jìn)行采樣，記錄在系統(tǒng)變量中，則在m個(gè)采樣周期后，系統(tǒng)共有mXn個(gè)系統(tǒng)變量數(shù)據(jù)，構(gòu)造系統(tǒng)的二維彩色數(shù)字平面圖譜，反映系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀態(tài)。步驟1 構(gòu)造復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)DCS數(shù)據(jù)的系統(tǒng)變量矩陣構(gòu)造mXn階二維復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的系統(tǒng)變量數(shù)據(jù)矩陣X(以下簡稱數(shù)據(jù)矩陣X)如下
權(quán)利要求
1.基于二維彩色數(shù)字圖譜的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)狀態(tài)評估方法，其特征在于，一個(gè)包含了 η 個(gè)要素的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)，按照特定的時(shí)間周期對所要生產(chǎn)要素進(jìn)行采樣，記錄在系統(tǒng)變量中，則在m個(gè)采樣周期后，系統(tǒng)共有mX η個(gè)系統(tǒng)變量數(shù)據(jù)，構(gòu)造系統(tǒng)的二維彩色數(shù)字平面圖譜，反映系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀態(tài)，包括以下步驟步驟1 構(gòu)造復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)DCS數(shù)據(jù)的系統(tǒng)變量矩陣構(gòu)造mXn階二維復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的系統(tǒng)變量數(shù)據(jù)矩陣X，以下簡稱數(shù)據(jù)矩陣X，如下系統(tǒng)綜合變量
全文摘要
本發(fā)明公開了基于二維彩色數(shù)字圖譜的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)狀態(tài)評估方法，利用數(shù)字圖像的像素所特有的高度的關(guān)聯(lián)性和耦合性，將現(xiàn)代制造工業(yè)系統(tǒng)中的海量DCS數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則排列，并對多特征海量數(shù)據(jù)著色，將系統(tǒng)多變量之間的非線性、高耦合性關(guān)系利用色彩圖譜直觀的同時(shí)反映出來，構(gòu)造出反映系統(tǒng)整體健康狀態(tài)的二維彩色數(shù)字平面圖譜，本發(fā)明可以一次性處理系統(tǒng)所有DCS數(shù)據(jù)，并能從系統(tǒng)層面直觀的對DCS數(shù)據(jù)的分布式復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)健康狀態(tài)的評估、故障快速溯源及系統(tǒng)預(yù)警。
文檔編號G06F19/00GK102306230SQ201110146488
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月2日
發(fā)明者姜洪權(quán), 孫鍇, 陳富民, 高建民, 高智勇 申請人:西安交通大學(xué)