一種預(yù)測系統(tǒng)故障的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計算機領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)測系統(tǒng)故障的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的預(yù)測系統(tǒng)故障的方法通常由人為指定的觀測指標對應(yīng)的預(yù)測結(jié)果來間接 預(yù)測系統(tǒng)故障，而在實際運行過程中，系統(tǒng)的運行可能受多種不確定因素的影響，導(dǎo)致現(xiàn)有 的預(yù)測系統(tǒng)故障的方法存在實時性差且預(yù)測準確率較低的問題，并且其應(yīng)用范圍也較窄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有的預(yù)測設(shè)備故障的方法存在實時性差且預(yù)測 準確率較低。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明一方面的一個實施例，提供了一種預(yù)測系統(tǒng)故障的方法，包括：
[0005] 從當前系統(tǒng)的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)中提取故障指標；
[0006] 根據(jù)所述故障指標之間的相互關(guān)系和所述故障指標與故障之間的非線性關(guān)系建 立故障預(yù)測模型；
[0007] 根據(jù)所述故障預(yù)測模型對所述當前系統(tǒng)進行故障預(yù)測。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明另一方面的一個實施例，提供了一種預(yù)測系統(tǒng)故障的裝置，包括：
[0009] 用于從當前系統(tǒng)的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)中提取故障指標的裝置；
[0010] 用于根據(jù)所述故障指標之間的相互關(guān)系和所述故障指標與故障之間的非線性關(guān) 系建立故障預(yù)測模型的裝置；
[0011] 用于根據(jù)所述故障預(yù)測模型對所述當前系統(tǒng)進行故障預(yù)測的裝置。
[0012] 由于本實施例可以通過將故障指標之間的相互關(guān)系和故障指標與故障之間的非 線性關(guān)系建立故障預(yù)測模型，并通過故障預(yù)測模型對當前系統(tǒng)進行故障預(yù)測，能夠預(yù)測未 來預(yù)定時間范圍內(nèi)的故障發(fā)生概率，不僅預(yù)測準確率較高，而且能夠應(yīng)用在各種復(fù)雜的系 統(tǒng)中。
[0013] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解，雖然下面的詳細說明將參考圖示實施例、附圖進行， 但本發(fā)明并不僅限于這些實施例。而是，本發(fā)明的范圍是廣泛的，且意在僅通過后附的權(quán)利 要求限定本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0014] 通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它 特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0015] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的預(yù)測系統(tǒng)故障的方法的流程圖。
[0016] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例一和二終通過深度學(xué)習方法建立故障預(yù)測模型的 示意圖。
[0017] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實施例一和二在不同的時間點針對該故障進行372次預(yù)測 的結(jié)果示意圖。
[0018] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的預(yù)測系統(tǒng)故障的方法的流程圖。
[0019] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的預(yù)測系統(tǒng)故障的裝置的結(jié)果圖。
[0020] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的預(yù)測系統(tǒng)故障的裝置的結(jié)果圖。
[0021] 附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
【具體實施方式】
[0022] 在更加詳細地討論示例性實施例之前應(yīng)當提到的是，一些示例性實施例被描述成 作為流程圖描繪的處理或方法。雖然流程圖將各項操作描述成順序的處理，但是其中的許 多操作可以被并行地、并發(fā)地或者同時實施。此外，各項操作的順序可以被重新安排。當其 操作完成時所述處理可以被終止，但是還可以具有未包括在附圖中的附加步驟。所述處理 可以對應(yīng)于方法、函數(shù)、規(guī)程、子例程、子程序等等。
[0023] 在上下文中所稱"計算機設(shè)備"，也稱為"電腦"，是指可以通過運行預(yù)定程序或指 令來執(zhí)行數(shù)值計算和/或邏輯計算等預(yù)定處理過程的智能電子設(shè)備，其可以包括處理器 與存儲器，由處理器執(zhí)行在存儲器中預(yù)存的存續(xù)指令來執(zhí)行預(yù)定處理過程，或是由ASIC、 FPGA、DSP等硬件執(zhí)行預(yù)定處理過程，或是由上述二者組合來實現(xiàn)。計算機設(shè)備包括但不限 于服務(wù)器、個人電腦、筆記本電腦、平板電腦、智能手機等。
[0024] 所述計算機設(shè)備包括用戶設(shè)備與計算機設(shè)備。其中，所述用戶設(shè)備包括但不限于 電腦、智能手機、PDA等；所述計算機設(shè)備包括但不限于單個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、多個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 組成的服務(wù)器組或基于云計算（Cloud Computing)的由大量計算機或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器構(gòu)成的 云，其中，云計算是分布式計算的一種，由一群松散耦合的計算機集組成的一個超級虛擬計 算機。其中，所述計算機設(shè)備可單獨運行來實現(xiàn)本發(fā)明，也可接入網(wǎng)絡(luò)并通過與網(wǎng)絡(luò)中的其 他計算機設(shè)備的交互操作來實現(xiàn)本發(fā)明。其中，所述計算機設(shè)備所處的網(wǎng)絡(luò)包括但不限于 互聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)、VPN網(wǎng)絡(luò)等。
[0025] 需要說明的是，所述用戶設(shè)備、計算機設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)等僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后 可能出現(xiàn)的計算機設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護范圍以內(nèi)，并以 引用方式包含于此。
[0026] 后面所討論的方法（其中一些通過流程圖示出）可以通過硬件、軟件、固件、中間 件、微代碼、硬件描述語言或者其任意組合來實施。當用軟件、固件、中間件或微代碼來實施 時，用以實施必要任務(wù)的程序代碼或代碼段可以被存儲在機器或計算機可讀介質(zhì)（比如存 儲介質(zhì)）中。（一個或多個）處理器可以實施必要的任務(wù)。
[0027] 這里所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)僅僅是代表性的，并且是用于描述本發(fā)明的示 例性實施例的目的。但是本發(fā)明可以通過許多替換形式來具體實現(xiàn)，并且不應(yīng)當被解釋成 僅僅受限于這里所闡述的實施例。
[0028] 應(yīng)當理解的是，雖然在這里可能使用了術(shù)語"第一"、"第二"等等來描述各個單元， 但是這些單元不應(yīng)當受這些術(shù)語限制。使用這些術(shù)語僅僅是為了將一個單元與另一個單元 進行區(qū)分。舉例來說，在不背離示例性實施例的范圍的情況下，第一單元可以被稱為第二單 元，并且類似地第二單元可以被稱為第一單元。這里所使用的術(shù)語"和/或"包括其中一個 或更多所列出的相關(guān)聯(lián)項目的任意和所有組合。
[0029] 應(yīng)當理解的是，當一個單元被稱為"連接"或"耦合"到另一單元時，其可以直接 連接或耦合到所述另一單元，或者可以存在中間單元。與此相對，當一個單元被稱為"直接 連接"或"直接耦合"到另一單元時，則不存在中間單元。應(yīng)當按照類似的方式來解釋被用 于描述單元之間的關(guān)系的其他詞語（例如"處于...之間"相比于"直接處于...之間"， "與...鄰近"相比于"與...直接鄰近"等等）。
[0030] 這里所使用的術(shù)語僅僅是為了描述具體實施例而不意圖限制示例性實施例。除非 上下文明確地另有所指，否則這里所使用的單數(shù)形式"一個"、"一項"還意圖包括復(fù)數(shù)。還 應(yīng)當理解的是，這里所使用的術(shù)語"包括"和/或"包含"規(guī)定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操 作、單元和/或組件的存在，而不排除存在或添加一個或更多其他特征、整數(shù)、步驟、操作、 單元、組件和/或其組合。
[0031] 還應(yīng)當提到的是，在一些替換實現(xiàn)方式中，所提到的功能/動作可以按照不同于 附圖中標示的順序發(fā)生。舉例來說，取決于所涉及的功能/動作，相繼示出的兩幅圖實際上 可以基本上同時執(zhí)行或者有時可以按照相反的順序來執(zhí)行。
[0032] 由于在現(xiàn)有技術(shù)中，基于時間序列的故障預(yù)測實現(xiàn)方案主要通過人工指定設(shè)備參 數(shù)的指標，并根據(jù)該指標的預(yù)測結(jié)果，間接判斷設(shè)備在未來是否會發(fā)生故障。例如，通過 arima(Autoregressive Integrated Moving Average Model，自回歸積分滑動平均模型） 算法預(yù)測某設(shè)備的某電壓值，從而為該設(shè)備的故障預(yù)測提供支持。但該基于時間序列預(yù)測 的故障預(yù)測存在如下技術(shù)缺點：
[0033] 1.通過人為指定觀測指標，如某電壓值，來預(yù)測設(shè)備故障，會較大程度上受限于人 的主觀經(jīng)驗，且在覆蓋度上存在缺陷；
[0034] 2.通過預(yù)測人為指定的指標的預(yù)測結(jié)果來間接預(yù)測設(shè)備故障，預(yù)測流程較長，準 確度較低；
[0035] 3.對認為指定的指標的時間序列數(shù)據(jù)預(yù)測過程，是將指標時序看作由單源或固 定的多源系統(tǒng)生成的信號，并基于此假設(shè)來對時序進行預(yù)測，而實際情況中，設(shè)備的運行可 能會受到多種不確定因素的綜合影響，而該預(yù)測方法主要考慮各指標對設(shè)備故障的單獨影 響，對指標之間的相互作用所蘊含的信息難以識別。
[0036] 4.通過實現(xiàn)確定監(jiān)控指標，系統(tǒng)優(yōu)化周期較長，難以實現(xiàn)大型系統(tǒng)的實時性預(yù)測 要求。
[0037] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一個實施例提出了一種預(yù)測系統(tǒng)故障的方法，結(jié)合 圖1所示，所述方法包括如下步驟：
[0038] S100、從當前系統(tǒng)的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)中提取故障指標；
[0039] Sl 10、根據(jù)各故障指標之間的相互關(guān)系和故障指標與故障之間的非線性關(guān)系建立 故障預(yù)測模型；
[0040] S120、根據(jù)該故障預(yù)測模型對當前系統(tǒng)進行故障預(yù)測。
[0041] 下面對各步驟做進一步詳細介紹。
[0042] 步驟SlOO中，計算機設(shè)備從當前系統(tǒng)的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)中提取故障指標。
[0043] 其中，獲取當前系統(tǒng)的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)可通過在系統(tǒng)中各設(shè)備的