【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及設(shè)備故障共享，具體涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、電熱水器作為家庭中常用的高功率電器設(shè)備，與日常生活密切相關(guān)，其運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要，由于涉及高溫、高壓水和電力等因素，電熱水器發(fā)生故障可能導(dǎo)致漏電、過熱甚至爆炸等風(fēng)險(xiǎn)，因此需要有效的監(jiān)控和預(yù)警機(jī)制，共享系統(tǒng)旨在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析電熱水器的運(yùn)行狀態(tài)，并在發(fā)生故障或潛在故障時(shí)，迅速將信息共享給用戶、維護(hù)人員及制造商。
2、現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足：
3、電熱水器運(yùn)行時(shí)涉及水力、電力以及機(jī)械部件上的監(jiān)測，當(dāng)電熱水器發(fā)生故障時(shí)，現(xiàn)有的共享系統(tǒng)僅能向維修人員顯示故障區(qū)域和故障原因，然而，由于電熱水器的部件之間存在一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系，共享系統(tǒng)無法依據(jù)當(dāng)前故障原因推理可能存在的異常，通過人工排查時(shí)一是會(huì)降低對(duì)電熱水器的維修效率，二是可能會(huì)出現(xiàn)誤檢或漏檢等問題，使得電熱水器的后續(xù)使用仍存在安全隱患；
4、本專利技術(shù)提供基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享系統(tǒng)及方法，通過將電熱水器的部件、運(yùn)行參數(shù)以及故障類型進(jìn)行關(guān)聯(lián)后，構(gòu)建全面的故障知識(shí)圖譜，從而能夠在電熱水器發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)行推理后向維修人員展示可能存在異常的部件，不僅有利于提高維修效率，而且保障維修后電熱水器使用的安全性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享系統(tǒng)及方法，以解決
技術(shù)介紹
中不足。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享系
3、通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器收集故障設(shè)備的日志信息，將設(shè)備的部件、運(yùn)行參數(shù)以及故障類型作為節(jié)點(diǎn)，并獲取各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)關(guān)系，使用自然語言處理技術(shù)從日志信息的文本記錄中抽取實(shí)體；
4、通過語義分析和模式匹配算法，從設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和維修記錄中抽取實(shí)體間的關(guān)系，識(shí)別各部件、故障和運(yùn)行參數(shù)之間的因果關(guān)系，將實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、歷史故障數(shù)據(jù)和維修記錄進(jìn)行整合，結(jié)合各類數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，構(gòu)建故障知識(shí)圖譜；
5、基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，動(dòng)態(tài)更新知識(shí)圖譜中的節(jié)點(diǎn)和關(guān)系，使用圖嵌入算法將知識(shí)圖譜中的節(jié)點(diǎn)和關(guān)系嵌入到低維空間中，通過知識(shí)圖譜中的規(guī)則引擎執(zhí)行推理，推導(dǎo)出故障原因，結(jié)合圖數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)，將故障現(xiàn)象、參數(shù)變化和歷史記錄進(jìn)行跨模態(tài)融合，獲取故障原因推理結(jié)果，利用圖可視化工具展示知識(shí)圖譜。
6、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，將設(shè)備的部件、運(yùn)行參數(shù)以及故障類型作為節(jié)點(diǎn)，并獲取各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)關(guān)系，包括以下步驟：
7、電熱水器的部件包括加熱器、溫度傳感器、水泵、控制模塊，將每個(gè)部件作為一個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)；
8、識(shí)別電熱水器的運(yùn)行參數(shù)，包括溫度、水流量、電流，并將運(yùn)行參數(shù)作為知識(shí)圖譜中的節(jié)點(diǎn)；
9、分析歷史故障數(shù)據(jù)，確定故障類型，并將每種故障類型作為知識(shí)圖譜中的節(jié)點(diǎn)；
10、通過分析電熱水器的結(jié)構(gòu)和功能，獲取部件之間的連接關(guān)系，將運(yùn)行參數(shù)與相關(guān)部件建立連接，并識(shí)別各故障類型與部件的因果關(guān)系以及獲取故障類型與運(yùn)行參數(shù)之間的關(guān)系；
11、基于歷史故障數(shù)據(jù)和部件健康狀態(tài)，評(píng)估節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系強(qiáng)度，并為每個(gè)關(guān)系分配權(quán)重。
12、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，基于歷史故障數(shù)據(jù)和部件健康狀態(tài)，評(píng)估節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系強(qiáng)度，并為每個(gè)關(guān)系分配權(quán)重，包括以下步驟：
13、收集電熱水器的歷史故障記錄，包括故障類型、發(fā)生時(shí)間、相關(guān)部件和故障描述，并獲取每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間同時(shí)發(fā)生故障頻率以及健康狀態(tài)相關(guān)性系數(shù)后，計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系強(qiáng)度，表達(dá)式為：式中，s(i,j)為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的關(guān)系強(qiáng)度，f(i,j)為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間同時(shí)發(fā)生故障頻率，h(i,j)為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間健康狀態(tài)相關(guān)性系數(shù)，α、β為調(diào)節(jié)系數(shù)，且均大于0，n表示總故障時(shí)間數(shù)；
14、依據(jù)關(guān)系強(qiáng)度為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的關(guān)系分配權(quán)重，表達(dá)式為：
15、w(i,j)＝k·s(i,j)，式中，s(i,j)為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的關(guān)系強(qiáng)度，w(i,j)為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的關(guān)系權(quán)重，k為權(quán)重比例系數(shù)。
16、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，結(jié)合圖數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)，將故障現(xiàn)象、參數(shù)變化和歷史記錄進(jìn)行跨模態(tài)融合，以獲取故障原因推理結(jié)果，包括以下步驟：
17、將來自物聯(lián)網(wǎng)傳感器的數(shù)據(jù)與知識(shí)圖譜數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，并對(duì)知識(shí)圖譜中的節(jié)點(diǎn)屬性進(jìn)行規(guī)范化處理；
18、將傳感器數(shù)據(jù)的時(shí)間序列特征與知識(shí)圖譜節(jié)點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)融合，構(gòu)建圖節(jié)點(diǎn)的特征向量，對(duì)傳感器數(shù)據(jù)和圖數(shù)據(jù)進(jìn)行模式匹配，將相似的特征組合；
19、使用余弦相似度計(jì)算跨模態(tài)特征向量之間的跨模態(tài)相似性，衡量當(dāng)前故障特征與歷史記錄的匹配程度，根據(jù)不同模態(tài)的重要性分配權(quán)重，整合相似性分?jǐn)?shù)，以生成綜合相似性指標(biāo)，指導(dǎo)故障原因推理；
20、根據(jù)計(jì)算出的跨模態(tài)相似性，將當(dāng)前故障特征與歷史故障模式匹配，判斷故障原因。
21、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述健康狀態(tài)相關(guān)性系數(shù)的計(jì)算表達(dá)式為：
22、式中，n為比較的時(shí)間點(diǎn)數(shù)量，hi(g)為節(jié)點(diǎn)i在第g個(gè)時(shí)間點(diǎn)的健康狀態(tài)評(píng)分，hj(g)為節(jié)點(diǎn)j在第g個(gè)時(shí)間點(diǎn)的健康狀態(tài)評(píng)分，μi為節(jié)點(diǎn)i健康狀態(tài)評(píng)分均值，μj為節(jié)點(diǎn)j健康狀態(tài)評(píng)分均值，σi為節(jié)點(diǎn)i健康狀態(tài)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)差，σj節(jié)點(diǎn)j健康狀態(tài)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)差，參數(shù)偏差包括但不限于溫度偏差、振動(dòng)偏差、壓力偏差、電流偏差以及水流量偏差，節(jié)點(diǎn)i在第g個(gè)時(shí)間點(diǎn)的健康狀態(tài)評(píng)分的通用計(jì)算表達(dá)式為：
23、hi(g)＝w1·p1(g)+w2·p2(g)+w3·p3(g)+…+wn·pn(g)，式中，pn(g)表示在第g個(gè)時(shí)間點(diǎn)的各個(gè)參數(shù)偏差，wn為對(duì)應(yīng)參數(shù)偏差權(quán)重。
24、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，將實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、歷史故障數(shù)據(jù)和維修記錄進(jìn)行整合，結(jié)合各類數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，構(gòu)建故障知識(shí)圖譜，包括以下步驟：
25、將各數(shù)據(jù)集中涉及到的實(shí)體進(jìn)行映射，統(tǒng)一到同一格式或表示中，通過時(shí)間戳、設(shè)備id或部件名稱將實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)和維修記錄進(jìn)行連接；
26、基于各類數(shù)據(jù)的交互和共現(xiàn)關(guān)系，建立各類實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，識(shí)別出部件-故障、參數(shù)-故障關(guān)系；
27、基于整合后的數(shù)據(jù)，將各個(gè)實(shí)體實(shí)例化并加入圖譜中，使用圖數(shù)據(jù)庫逐步添加節(jié)點(diǎn)和關(guān)系，形成初步的知識(shí)圖譜結(jié)構(gòu)；
28、結(jié)合不同數(shù)據(jù)類型，通過分析運(yùn)行參數(shù)與故障記錄的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立跨模態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，使用相似性度量方法對(duì)不同數(shù)據(jù)模態(tài)間的實(shí)體進(jìn)行匹配和關(guān)系推斷，識(shí)別同一設(shè)備、部件或故障的不同表現(xiàn)形式并融合它們的關(guān)系；
29、基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法，發(fā)現(xiàn)潛在的部件間關(guān)系、故障關(guān)聯(lián)關(guān)系，并加入知識(shí)圖譜中以完善關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，通過圖結(jié)構(gòu)分析，檢測圖譜中的孤立節(jié)點(diǎn)、弱連接節(jié)點(diǎn)。
30、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，使用自然語言處理技術(shù)從日志信息的文本記錄中抽取實(shí)體，包括以下步驟：
31、清除日志文本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享方法，其特征在于：所述共享方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享方法，其特征在于：將設(shè)備的部件、運(yùn)行參數(shù)以及故障類型作為節(jié)點(diǎn)，并獲取各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)關(guān)系，包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享方法，其特征在于：基于歷史故障數(shù)據(jù)和部件健康狀態(tài)，評(píng)估節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系強(qiáng)度，并為每個(gè)關(guān)系分配權(quán)重，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享方法，其特征在于：結(jié)合圖數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)，將故障現(xiàn)象、參數(shù)變化和歷史記錄進(jìn)行跨模態(tài)融合，以獲取故障原因推理結(jié)果，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享方法，其特征在于：所述健康狀態(tài)相關(guān)性系數(shù)的計(jì)算表達(dá)式為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享方法，其特征在于：將實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、歷史故障數(shù)據(jù)和維修記錄進(jìn)行整合，結(jié)合各類數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，構(gòu)建故障知識(shí)圖譜，包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障
8.基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的共享方法，其特征在于：包括數(shù)據(jù)收集模塊、知識(shí)圖譜構(gòu)建模塊、動(dòng)態(tài)更新模塊、推導(dǎo)模塊、圖譜展示模塊；
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享方法，其特征在于：所述共享方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享方法，其特征在于：將設(shè)備的部件、運(yùn)行參數(shù)以及故障類型作為節(jié)點(diǎn)，并獲取各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)關(guān)系，包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享方法，其特征在于：基于歷史故障數(shù)據(jù)和部件健康狀態(tài)，評(píng)估節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系強(qiáng)度，并為每個(gè)關(guān)系分配權(quán)重，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備故障信息共享方法，其特征在于：結(jié)合圖數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)，將故障現(xiàn)象、參數(shù)變化和歷史記錄進(jìn)行跨模態(tài)融合，以獲取故障原因推理結(jié)果，包括以下步驟：
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：肖帥，羅美艷，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：衡陽縣威翰鐘表制造有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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