;
[0054] 圖2示出了本發(fā)明建立的一種故障診斷網(wǎng)絡(luò);
[0055] 圖3示出了本發(fā)明建立的另一種故障診斷網(wǎng)絡(luò);
[0056] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)裝備集群的故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0057] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點,下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請的實施 例及實施例中的特征可以相互組合。
[0058] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是,本發(fā)明還可 以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施,因此,本發(fā)明的保護范圍并不受下面公開 的具體實施例的限制。
[0059] 本發(fā)明提供一種水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)裝備集群的故障診斷方法,如圖1所示,該方法 包括:
[0060]S1、獲取所述裝備集群的歷史故障數(shù)據(jù);
[0061]S2、根據(jù)所述歷史故障數(shù)據(jù),建立故障診斷網(wǎng)絡(luò),
[0062] 其中,所述故障診斷網(wǎng)絡(luò)包括與所述裝備集群所發(fā)生的故障對應(yīng)的故障節(jié)點、與 導(dǎo)致每一所述故障的誘因?qū)?yīng)的誘因節(jié)點及與所述每一故障的故障特征對應(yīng)的故障特征 節(jié)點,每一所述故障節(jié)點分別與對應(yīng)的誘因節(jié)點、故障特征節(jié)點連接;
[0063]S3、獲取所述裝備集群的待診斷數(shù)據(jù),并提取所述待診斷數(shù)據(jù)中的故障特征;
[0064]S4、在所述故障診斷網(wǎng)絡(luò)中查找與所述待診斷數(shù)據(jù)的每一故障特征對應(yīng)的故障特 征節(jié)點及與該故障特征節(jié)點連接的故障節(jié)點;
[0065]S5、計算步驟S4中查找到的每一故障節(jié)點連接的誘因節(jié)點中,每一誘因節(jié)點對應(yīng) 的誘因誘發(fā)該故障節(jié)點對應(yīng)的故障的概率,將概率最大的誘因節(jié)點對應(yīng)的誘因作為導(dǎo)致該 故障節(jié)點對應(yīng)的故障的根本誘因。
[0066] 所述的裝備集群是指部署在特定采集點的所有硬件設(shè)施的集合,包括傳感器、采 集器、變送器、網(wǎng)關(guān)、電源,并且采集點這一套硬件設(shè)施的集合還有一個獨一的編碼對應(yīng),例 如在某白對蝦養(yǎng)殖基地8號塘部署一個設(shè)備,設(shè)備編號為000001,該設(shè)備包括溶解氧、水 溫、電導(dǎo)率、PH等水質(zhì)傳感器,同時包括采集器、變送器、網(wǎng)關(guān)、電源等硬件設(shè)施。
[0067]圖2為本發(fā)明建立的一個故障診斷網(wǎng)絡(luò),可以看出,該網(wǎng)絡(luò)中具有2個故障節(jié)點、 7個故障特征節(jié)點和4個誘因節(jié)點。其中,誘因節(jié)點1或誘因節(jié)點2對應(yīng)的誘因有可能導(dǎo) 致故障節(jié)點1對應(yīng)的故障(簡稱故障1),誘因節(jié)點2、誘因節(jié)點3或誘因節(jié)點4對應(yīng)的誘因 (誘因節(jié)點N對應(yīng)的誘因可以簡稱為誘因N)有可能導(dǎo)致故障節(jié)點2對應(yīng)的故障(簡稱故障 2),且故障1所表現(xiàn)的故障特征所對應(yīng)的故障特征節(jié)點包括故障特征節(jié)點1、故障特征節(jié)點 2和故障特征節(jié)點5,故障2所表現(xiàn)的故障特征所對應(yīng)的故障特征節(jié)點包括故障特征節(jié)點3、 4、5、6 和 7〇
[0068] 其中,所述的故障特征也可以理解為故障癥狀,當然故障特征節(jié)點可以理解為癥 狀節(jié)點。
[0069] 本發(fā)明中,根據(jù)待診斷數(shù)據(jù)中的故障特征,可以在故障診斷網(wǎng)絡(luò)中找到相應(yīng)的癥 狀節(jié)點,例如找到的為故障特征節(jié)點1、故障特征節(jié)點5、故障特征節(jié)點7。與故障特征節(jié)點 1和故障特征節(jié)點5連接的故障節(jié)點為故障節(jié)點1,與故障特征節(jié)點5和故障特征節(jié)點7連 接的故障節(jié)點為故障節(jié)點2,因此根據(jù)待診斷數(shù)據(jù)可知,裝備集群有可能發(fā)生了兩種故障, 其中故障1的誘因可能為誘因1、誘因2,故障2的誘因可能是誘因2、誘因3、誘因4。由于 誘因比較多,因此需要找到導(dǎo)致每一種故障的誘因即找到故障1的根本誘因和故障2的根 本誘因。本發(fā)明首先通過對歷史故障數(shù)據(jù)進行分析,建立故障診斷網(wǎng)絡(luò);然后確定待診斷數(shù) 據(jù)的故障特征;最后在故障診斷網(wǎng)絡(luò)中搜索與該故障特征對應(yīng)的故障特征節(jié)點連接的故障 節(jié)點,確定每一故障節(jié)點連接的誘因節(jié)點中對該故障節(jié)點的貢獻程度最大的誘因節(jié)點(所 謂的貢獻程度,是指誘因節(jié)點對應(yīng)的誘因誘發(fā)故障節(jié)點對應(yīng)的故障的概率),將該誘因節(jié)點 作為該故障節(jié)點的根本誘因,至此便可得到待診斷數(shù)據(jù)可能發(fā)生每一種故障的根本誘因。 本發(fā)明不需要有專業(yè)背景的技術(shù)人員去現(xiàn)場確定,也不用根據(jù)采集的海量數(shù)據(jù)進行人工分 析,因此避免了這兩種方法所具有的實時性差、耗費人力和工作量大的缺點。
[0070] 進一步地,所述步驟S3中提取所述待診斷數(shù)據(jù)中的故障特征,可包括:
[0071] 針對所述故障診斷網(wǎng)絡(luò)中的每一故障特征節(jié)點,構(gòu)造一對應(yīng)的支持向量機判決函 數(shù);
[0072] 利用每一故障特征節(jié)點對應(yīng)的支持向量機判決函數(shù)判斷所述待診斷數(shù)據(jù)中與該 故障特征節(jié)點對應(yīng)的特征數(shù)據(jù)是否異常,
[0073] 若是,則該特征數(shù)據(jù)為故障特征數(shù)據(jù),該特征數(shù)據(jù)代表的特征為故障特征。
[0074] 下面以一具體實例對該提取過程進行說明:
[0075] 圖3為本發(fā)明本發(fā)明建立的另一個故障診斷網(wǎng)絡(luò),該圖根據(jù)50個內(nèi)置電源衰竭的 案例建立,這些案例屬于不同的設(shè)備或不同的時段。依據(jù)診斷記錄,總結(jié)出內(nèi)置電源衰竭這 一故障具備以下故障特征(或故障癥狀):
[0076] 故障特征A(對應(yīng)故障特征節(jié)點A):電壓不穩(wěn)定,一段時間內(nèi)持續(xù)低于3600mv,隨 后略接近于3600mv,反復(fù)無常。
[0077] 故障特征B(對應(yīng)故障特征節(jié)點B):數(shù)據(jù)不完整,判斷標準為:(數(shù)據(jù)總條數(shù)/心跳 總條數(shù))八心跳周期/數(shù)據(jù)采集周期)〈1。
[0078] 故障特征C(對應(yīng)故障特征節(jié)點C):網(wǎng)關(guān)狀態(tài)異常,連接方式為長連接,但時常離 線。
[0079] 故障特征D(對應(yīng)故障特征節(jié)點D):通訊強度低,通訊強度小于14,且無規(guī)律的浮 動。
[0080] 故障特征E(對應(yīng)故障特征節(jié)點E):復(fù)位異常,復(fù)位次數(shù)每分鐘超過2次。
[0081] 其誘因包括:
[0082] 誘因M(對應(yīng)誘因節(jié)點M):電池老化,證據(jù)為采集器時間與當前時間相差1年以 上。
[0083] 誘因N(對應(yīng)誘因節(jié)點N):電池接口受潮,證據(jù)為電壓變化間斷存在明顯峰值。
[0084] 誘因0對應(yīng)誘因節(jié)點0):氣溫過低,證據(jù)為水溫低于0攝氏度。
[0085] 以上各節(jié)點之間的支持率為:
[0086] P(AF) =0.33;
[0087] P(BF) =0.14;
[0088] P(CF)=0.10;
[0089] P(DF) =0.16;
[0090] P(EF) = 0. 26 ;
[0091] P(FM) =0.55;
[0092]P(FN) = 0. 18;
[0093]P(FO) =0.12〇
[0094] 所謂的支持率,例如P(AF) = 0. 33表示的是100次電壓不穩(wěn)定中33次是由于內(nèi) 置電池衰竭導(dǎo)致的),P(FM) =0.55表示的是100次的內(nèi)置電池衰竭是由電池老化引起的。
[0095] 下面,針對每一故障特征節(jié)點,構(gòu)造一支持向量機判決函數(shù)。
[0096] 以上實例中有5個故障特征節(jié)點,故這里構(gòu)造5個支持向量機判決函數(shù),
[0097]針對故障特征節(jié)點A :yA=〈1. 8,DataA>+0. 6
[0098]針對故障特征節(jié)點B :yB=〈2. 1,DataB>-1.I
[0099]針對故障特征節(jié)點C :yc=〈2. 4,Datac>+0. 8
[0100] 針對故障特征節(jié)點D :yD=〈1. 7,DataD>+0. 3
[0101]針對故障特征節(jié)點E :yE=〈1. 5,DataE>-〇. 9
[0102] 下表1為兩條待診斷數(shù)據(jù)。
[0103] 表1待診斷數(shù)據(jù)表
[0106] 從上表1中可以看出,電壓為第一條待診斷數(shù)據(jù)中與故障特征節(jié)點A對應(yīng)的特征, 2. 45為對應(yīng)的特征數(shù)據(jù)。將2. 45帶入針對故障特征節(jié)點A的支持向量機判決函數(shù)。同理, 將0. 5、0、10、6分別帶入對應(yīng)的支持向量機判決函數(shù)。
[0107]計算后,得到y(tǒng)A= -2、yB=-10、yc= -1. 5、yD= -4、yE