天津工業(yè)大學付元建獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉天津工業(yè)大學申請的專利基于圖嵌入跨時間片段分布匹配的監(jiān)控方法、終端及介質獲國家發(fā)明授權專利權,本發(fā)明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120469325B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉:該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為:202510969148.4,技術領域涉及:G05B19/042;該發(fā)明授權基于圖嵌入跨時間片段分布匹配的監(jiān)控方法、終端及介質是由付元建;孟祥磊;許雪;呂東設計研發(fā)完成,并于2025-07-15向國家知識產權局提交的專利申請。
本基于圖嵌入跨時間片段分布匹配的監(jiān)控方法、終端及介質在說明書摘要公布了:本發(fā)明提供了一種基于圖嵌入跨時間片段分布匹配的監(jiān)控方法、終端及介質,其中方法包括:獲取正常運行狀態(tài)下的非平穩(wěn)工業(yè)過程數據,構建圖嵌入跨時間片段分布匹配模型;根據貝葉斯推斷構建兩個全局監(jiān)控指標,并使用核密度估計計算兩個全局監(jiān)控指標的控制限,得到離線建模階段的控制限;在線獲取工業(yè)過程的新樣本數據,計算其全局監(jiān)控指標,與控制限進行對比,根據所述對比結果判斷工業(yè)過程是否發(fā)生故障。本發(fā)明所述的基于圖嵌入跨時間片段分布匹配的監(jiān)控方法、終端及介質,可以捕捉非平穩(wěn)數據的分布變化,在匹配不同時間片段分布的同時,可保持數據的局部和全局幾何結構,使得這種監(jiān)控方法可以顯著提高故障檢測率,具有更好的應用前景。
本發(fā)明授權基于圖嵌入跨時間片段分布匹配的監(jiān)控方法、終端及介質在權利要求書中公布了:1.一種基于圖嵌入跨時間片段分布匹配的監(jiān)控方法,其特征在于,包括: 獲取正常運行狀態(tài)下的非平穩(wěn)工業(yè)過程數據,并通過分割數據來獲取分布差異最大的時間片段; 構建圖嵌入跨時間片段分布匹配模型;其中,所述圖嵌入跨時間片段分布匹配模型通過學習投影,將不同時間片段的非平穩(wěn)工業(yè)過程數據投影至低維空間,并在低維空間中實現不同時間片段的分布匹配,同時通過構建聯合目標函數保持非平穩(wěn)工業(yè)過程數據的結構; 根據貝葉斯推斷構建兩個全局監(jiān)控指標,并使用核密度估計計算兩個全局監(jiān)控指標的控制限,得到離線建模階段的控制限;其中,一個全局監(jiān)控指標用于監(jiān)控主元空間的數據變化,另一個全局監(jiān)控指標用于監(jiān)控殘差空間的數據變化; 在線獲取工業(yè)過程的新樣本數據,并計算得到新樣本數據對應的兩個全局監(jiān)控指標后,與離線建模階段的控制限進行對比得到對比結果,根據所述對比結果判斷工業(yè)過程是否發(fā)生故障; 所述構建圖嵌入跨時間片段分布匹配模型,包括: 采用最大平均差異來匹配不同時間片段間的分布,利用第一目標函數減小不同時間片段數據的分布差異,以減弱數據的非平穩(wěn)性,公式如下: 3 上式中和分別表示時間片段和的樣本點,和分別表示時間片段和的投影;其中,優(yōu)化問題寫為跡的形式,公式如下: 4 5 6 7 上式(4)中,表示時間片段的個數;表示元素數為的全一向量,表示元素數為的全一向量,、、表示全一矩陣,式(5)、式(6)、式(7)分別表示任意一個時間片段的矩陣求法; 構造第二目標函數保持每一個時間片段的局部幾何結構,公式如下: 8 上式中是時間片段的鄰接矩陣,公式如下: 9 上式中是熱核參數,表示的個最近鄰;其中,優(yōu)化問題寫為跡的形式,公式如下: 10 上式中表示第一個時間片段的數據,表示最后一個時間片段的數據,表示拉普拉斯圖,是對角矩陣,表示全零矩陣; 構造第三目標函數保持每一個時間片段的全局幾何結構,公式如下: 11 上式中是每個時間片段的非鄰接矩陣,公式如下: 12 上式中是熱核參數,表示同一時間片段內兩個樣本點的測地線距離;其中,優(yōu)化問題寫為跡的形式,公式如下: 13 上式中表示拉普拉斯圖,是對角矩陣; 結合第一目標函數、第二目標函數和第三目標函數對應的優(yōu)化問題,構造圖嵌入跨時間片段分布匹配模型,公式如下: 14 上式中是每一項的權重系數,對聯合目標函數進行轉化,公式如下: 15 利用拉格朗日技術求解聯合目標函數,并將聯合目標函數對應的優(yōu)化問題轉換為廣義特征值分解,以獲取投影,公式如下: 16 上式中是個最大的特征值,是對應的特征向量,其中選取特征值個數需小于樣本維數。
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