清华大学何潇获国家专利权
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龙图腾网获悉清华大学申请的专利设备故障诊断方法、装置、存储介质及电子设备获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116776961B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310586692.1,技术领域涉及:G06N3/0895;该发明授权设备故障诊断方法、装置、存储介质及电子设备是由何潇;韩鹏宇;刘泽夷设计研发完成,并于2023-05-23向国家知识产权局提交的专利申请。
本设备故障诊断方法、装置、存储介质及电子设备在说明书摘要公布了:本发明提供了一种设备故障诊断方法、装置、存储介质及电子设备,涉及故障智能诊断技术领域,所述方法包括:获取当前时刻的设备运行数据作为当前样本集;基于所述当前样本集,对预先训练的故障诊断模型进行在线训练,获得更新后的故障诊断模型;其中,所述故障诊断模型为神经网络模型;针对所述当前样本集中的每一个样本,将该样本输入至所述更新后的故障诊断模型,以使所述更新后的故障诊断模型输出与该样本对应的故障诊断结果。本发明提供的技术方案,能够更加准确地对设备进行实时故障诊断。
本发明授权设备故障诊断方法、装置、存储介质及电子设备在权利要求书中公布了:1.一种设备故障诊断方法,其特征在于,所述方法包括: 获取当前时刻的设备运行数据作为当前样本集; 基于所述当前样本集,对预先训练的故障诊断模型进行在线训练,获得更新后的故障诊断模型;其中,所述故障诊断模型为神经网络模型;所述故障诊断模型包括:输入层、隐藏层和输出层;对所述故障诊断模型进行预先训练包括: 获取离线训练集;其中,所述离线训练集中的每一个样本均为带标签样本; 从所述离线训练集中随机选择多个样本作为锚点集; 随机生成所述输入层与所述隐藏层之间的权重值,并随机生成所述输入层与所述隐藏层之间的偏差值; 基于所述权重值、所述偏差值和预设非线性函数,获得与所述离线训练集对应的输出矩阵作为第一输出矩阵,并获得与所述锚点集对应的输出矩阵作为第二输出矩阵; 基于所述第一输出矩阵和所述第二输出矩阵,获得所述故障诊断模型的目标函数; 基于所述目标函数对所述故障诊断模型进行离线训练,获得所述预先训练的故障诊断模型; 针对所述当前样本集中的每一个样本,将该样本输入至所述更新后的故障诊断模型,以使所述更新后的故障诊断模型输出与该样本对应的故障诊断结果; 其中,所述基于所述当前样本集,对预先训练的故障诊断模型进行在线训练,获得更新后的故障诊断模型,包括: 计算所述当前样本集与所述锚点集之间的相似矩阵;其中,采用以下表达式计算所述当前样本集与所述锚点集之间的相似矩阵: 其中,为所述当前样本集与所述锚点集之间的相似矩阵;为所述当前样本集;为所述当前样本集中第i个样本;为所述锚点集;为所述锚点集中第j个样本;为超参数; 基于所述当前样本集与所述锚点集之间的相似矩阵,计算标签概率转移矩阵;其中,采用以下表达式计算所述标签概率转移矩阵: 其中,为所述标签概率转移矩阵;为所述标签概率转移矩阵中第i行第j列对应的元素;为所述当前样本集与所述锚点集之间的相似矩阵;为所述锚点集的样本数量;为所述当前样本集的样本数量;为实数集;为所述锚点集中的第个样本; 基于所述标签概率转移矩阵,对所述当前样本集中的每一个样本赋予与其对应的伪标签,获得所述当前样本集的伪标签矩阵; 基于所述伪标签矩阵,确定所述当前样本集中故障样本的数量; 基于所述故障样本的数量,确定所述当前样本集中非故障样本的数量;其中,所述故障样本的数量等于所述非故障样本的数量; 基于所述故障样本和所述非故障样本,对所述预先训练的故障诊断模型进行在线训练,获得所述更新后的故障诊断模型; 其中,所述基于所述标签概率转移矩阵,对所述当前样本集中的每一个样本赋予与其对应的伪标签,获得所述当前样本集的伪标签矩阵,包括: 针对所述标签概率转移矩阵中的每一行,执行以下操作,以获得所述当前样本集中每个样本的标签:选择该行中最大值对应的锚点;其中,所述锚点为所述锚点集中的一个样本;将该锚点对应的标签赋予该行对应的样本;其中,该行对应的样本为所述当前样本集中的一个样本;基于所述当前样本集中每个样本的标签,获得所述当前样本集的伪标签矩阵; 基于所述锚点集中每个样本对应的标签和所述标签概率转移矩阵,计算伪标签概率矩阵;针对所述伪标签概率矩阵中的每一行,执行以下操作,以获得所述当前样本集中每个样本的标签类别:选择该行中最大值对应的列;将该列对应的锚点的标签类别赋予该行对应的样本;其中,该行对应的样本为所述当前样本集中的一个样本;所述基于所述当前样本集中每个样本的标签,获得所述当前样本集的伪标签矩阵,包括:基于所述当前样本集中每个样本的标签,以及,所述当前样本集中每个样本的标签类别,获得所述当前样本集的伪标签矩阵; 其中,采用以下表达式计算所述伪标签概率矩阵: 其中,为所述伪标签概率矩阵;为所述标签概率转移矩阵;为所述锚点集中每个样本对应的标签; 所述当前样本集的伪标签矩阵采用以下表达式表达: 其中,为所述当前样本集的伪标签矩阵;为所述伪标签概率矩阵中的一个元素;V为所述输出层的神经元数量;j为所述标签类别的集合中的第j个类别;为实数集;为所述当前样本集的样本数量; 所述基于所述故障样本和所述非故障样本,对所述预先训练的故障诊断模型进行在线训练,获得所述更新后的故障诊断模型,包括: 基于所述故障样本和所述非故障样本,对所述预先训练的故障诊断模型进行在线训练,获得更新后的所述隐藏层与所述输出层之间的权重作为当前权重;其中,所述当前权重采用以下表达式表达: 其中,为所述当前权重;、均为中间变量;为所述当前样本集对应的输出矩阵;为所述当前样本集对应的单位矩阵;为所述伪标签矩阵的独热编码;为超参数;为所述当前样本集与所述锚点集之间的相似矩阵;为所述第二输出矩阵;为所述预设非线性函数;L为所述隐藏层的神经元数量;为所述输入层与所述隐藏层之间的所述权重值;为所述输入层与所述隐藏层之间的所述偏差值;,为所述当前样本集中的所有样本;为所述当前样本集中的第i个样本。
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