基于ARMA模型的故障率预测方法研究 被引量：74

1

作者 李瑞莹 康锐 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期1588-1591,共4页

在对比多种时间序列模型的基础上,结合故障率预测的特点,得出了自回归-移动平均混合模型(简称ARMA模型)是其中最适用于使用阶段故障率预测的方法这一结论。给出了基于ARMA模型的故障率预测的基本思想、预测模型、实施步骤,并按此法对某... 在对比多种时间序列模型的基础上,结合故障率预测的特点,得出了自回归-移动平均混合模型(简称ARMA模型)是其中最适用于使用阶段故障率预测的方法这一结论。给出了基于ARMA模型的故障率预测的基本思想、预测模型、实施步骤,并按此法对某航空公司波音飞机故障率进行了预测,说明ARMA模型适用于故障率预测,且预测结果准确性较高。 展开更多

关键词 可靠性 故障率预测 ARMA模型 时间序列

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奇异谱分析在故障时间序列分析中的应用 被引量：14

2

作者 王鑫 吴际 +3 位作者 刘超 牛文生 张华 张奎 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2321-2331,共11页

由于日益增长的飞行安全和飞机维护质量需求,飞机使用可靠性已经成为一个重要的研究领域。从某航空公司波音737飞机使用过程中现场所记录的18年的故障数据出发,应用奇异谱分析(SSA)方法,对故障时间序列进行了建模和预测,进一步以预测结... 由于日益增长的飞行安全和飞机维护质量需求,飞机使用可靠性已经成为一个重要的研究领域。从某航空公司波音737飞机使用过程中现场所记录的18年的故障数据出发,应用奇异谱分析(SSA)方法,对故障时间序列进行了建模和预测,进一步以预测结果的均方根误差(RMSE)最小为优化目标对SSA模型参数进行了优选。在此基础上,提出了一种更为广泛的模型组合方法和实现算法,这种方法采用不同的时间序列模型来构造SSA分解出的趋势、周期和残差等成分。通过与三次指数平滑(Holt-Winters)、自回归移动平均(ARIMA)2种时间序列模型的实验结果对比,SSA及其参数优选和模型组合方法在故障时间序列分析中具有更好的拟合和预测精度。 展开更多

关键词 奇异谱分析(SSA) 故障时间序列 预测 参数优选 模型组合

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基于多尺度熵的滚动轴承Elman神经网络故障诊断方法 被引量：13

3

作者 张龙 张磊 +3 位作者 熊国良 周继惠 王宁 王明翔 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第12期1854-1858,共5页

针对滚动轴承故障振动信号具有跨尺度复杂性的特点,提出了一种新的基于多尺度熵(multiscale entropy,MSE)和反馈式Elman神经网络的滚动轴承故障诊断方法。该方法利用MSE对滚动轴承不同健康状态下的振动信号进行故障特征提取,并将其作为E... 针对滚动轴承故障振动信号具有跨尺度复杂性的特点,提出了一种新的基于多尺度熵(multiscale entropy,MSE)和反馈式Elman神经网络的滚动轴承故障诊断方法。该方法利用MSE对滚动轴承不同健康状态下的振动信号进行故障特征提取,并将其作为Elman神经网络的输入,利用Elman神经网络自动识别轴承所属的故障类型及故障程度。实验数据包括不同故障类型和不同故障程度样本,结果表明提出的方法能有效地实现滚动轴承故障类型以及程度的智能诊断,效果优于前馈式概率神经网络(Probabilistic neural network,PNN),并具有较低的虚警率和漏警率。 展开更多

关键词 多尺度熵 ELMAN神经网络 滚动轴承 故障诊断

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卫星在轨故障案例与人工智能故障诊断 被引量：10

4

作者 王亚坤 杨凯飞 +4 位作者 张婕 郭莉芳 韩笑冬 邢川 王睿 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2022年第1期16-29,共14页

减少卫星在轨故障,使卫星按设计寿命要求在轨执行飞行任务是卫星设计的一个重要课题。为了分析在轨卫星故障的原因,探索最新的卫星故障诊断方法,首先收集了2003~2021年卫星典型在轨故障案例,然后对卫星故障从不同的维度进行统计分析和... 减少卫星在轨故障,使卫星按设计寿命要求在轨执行飞行任务是卫星设计的一个重要课题。为了分析在轨卫星故障的原因,探索最新的卫星故障诊断方法,首先收集了2003~2021年卫星典型在轨故障案例,然后对卫星故障从不同的维度进行统计分析和相关性分析,包括卫星平台与卫星故障的相关性、卫星在轨时长与卫星故障的相关性等,最后介绍了基于人工智能的故障诊断研究,包括国内外应用的基于人工智能的卫星故障诊断系统和故障诊断方法,以及针对时间序列数据的人工智能故障诊断方法。本研究可以为今后卫星系统设计、避免故障发生提供指导。 展开更多

关键词 在轨卫星 故障案例 故障统计分析 人工智能 时间序列数据

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基于ARMA模型的故障率时间序列预测 被引量：11

5

作者 李生彪 《自动化与仪器仪表》 2015年第12期218-219,共2页

在传统故障率函数的基础上,结合故障率预测的特点,给出了基于ARMA模型的故障率预测的基本思想、预测模型及其实施步骤,并用此模型对某航空公司波音飞机的故障率进行了预测。实证分析的结果表明:ARMA模型在故障率预测中,具有较高的精确... 在传统故障率函数的基础上,结合故障率预测的特点,给出了基于ARMA模型的故障率预测的基本思想、预测模型及其实施步骤,并用此模型对某航空公司波音飞机的故障率进行了预测。实证分析的结果表明:ARMA模型在故障率预测中,具有较高的精确度和可行性。 展开更多

关键词 故障率 ARMA模型 时间序列 预测

原文传递

基于正则化与遗忘因子的极限学习机及其在故障预测中的应用 被引量：11

6

作者 杜占龙 李小民 +2 位作者 郑宗贵 张国荣 毛琼 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1546-1553,共8页

为了解决在线贯序极限学习机(OS-ELM)算法容易产生奇异矩阵、算法贯序更新过程中没有考虑训练样本时效性的问题,提出基于l2-正则化和自适应遗忘因子的OS-ELM(RFOS-ELM)算法。RFOS-ELM在初始阶段加入正则化机制,克服因矩阵奇异而降低OS-... 为了解决在线贯序极限学习机(OS-ELM)算法容易产生奇异矩阵、算法贯序更新过程中没有考虑训练样本时效性的问题,提出基于l2-正则化和自适应遗忘因子的OS-ELM(RFOS-ELM)算法。RFOS-ELM在初始阶段加入正则化机制,克服因矩阵奇异而降低OS-ELM泛化能力的缺点。在贯序更新阶段,RFOS-ELM通过引入自适应遗忘因子实时调整新旧训练样本所占比重,推导正则化条件下带遗忘因子RFOS-ELM的递推更新算法,提高其对动态变化系统的跟踪能力。某型无人机机载发射机故障预测实例表明,相比于传统OS-ELM和正则化OS-ELM算法,本文提出方法具有更高的预测精度。 展开更多

关键词 故障预测 时间序列 在线贯序极限学习机 l2-正则化 遗忘机制

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矿山岩体破坏失稳预警云平台的搭建与应用 被引量：8

7

作者 张鹏海 朱万成 +4 位作者 任敏 李旭 王雷鸣 牛雷雷 王兴伟 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第1期163-171,共9页

为实现矿山多源地质力学信息集成及矿山工程地质灾害预警,基于Java的轻量级框架Spring Boot及地理信息系统软件SuperMap搭建了一种包含矿山地质力学观测、监测数据可视化查询、岩体破坏失稳预警及预测3个模块的矿山岩体破坏失稳预警云平... 为实现矿山多源地质力学信息集成及矿山工程地质灾害预警,基于Java的轻量级框架Spring Boot及地理信息系统软件SuperMap搭建了一种包含矿山地质力学观测、监测数据可视化查询、岩体破坏失稳预警及预测3个模块的矿山岩体破坏失稳预警云平台,并将其应用于大孤山铁矿。研究表明:①以倾斜摄影测量数据、地质钻孔数据为基础建立了矿山三维模型,基于该模型开发了距离测量、面积测量、坡度测量、岩体结构面识别统计等功能,并结合Hoek-Brown准则建立了矿山岩体力学参数数据库,实现了岩体力学参数空间分布的三维可视化;②针对矿山环境复杂、监测设备及监测数据类型多样的特点,建立了高效、稳定的矿山多源监测数据实时远程传输与存储方法,实现了矿山多源监测信息在统一平台下的可视化查询;③基于矿山监测数据,分别应用模糊综合评价方法及时间序列模型对岩体破坏失稳的风险等级及监测数据未来的发展趋势进行了评级和预测,实现了岩体稳定性评价,为矿山灾害防控提供了决策依据。 展开更多

关键词 云平台 监测预警 岩体破坏 模糊综合评价 时间序列模型

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日志信息驱动的计算机网络节点故障预测研究

8

作者 王雨晞 叶庆卫 +2 位作者 周鹏 李冰 王晓东 《电信科学》 北大核心 2024年第8期11-22,共12页

针对计算机网络中节点故障对正常业务运行的影响,提出了一种以日志信息为驱动的故障预测方法,通过构建高效的深度学习模型,并引入校正机制,对计算机网络中的节点故障进行预测和诊断,支持网络运维的需求。首先收集计算机网络中各节点产... 针对计算机网络中节点故障对正常业务运行的影响,提出了一种以日志信息为驱动的故障预测方法,通过构建高效的深度学习模型,并引入校正机制,对计算机网络中的节点故障进行预测和诊断,支持网络运维的需求。首先收集计算机网络中各节点产生的日志信息,获得各节点的状态向量和所有节点的状态矩阵,然后通过状态填补原则补充数据集,最后将故障预测问题转换成时间序列预测问题。在公开的小规模运维数据集GAIA中进行性能评估。实验结果表明,与其他算法相比,所提模型在局部网络场景下预测效果良好,预测有效性得到了验证,为计算机网络故障预测研究提供了一定的参考价值。 展开更多

关键词 日志 计算机网络 节点故障 故障预测 深度学习 校正机制 时间序列

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气煤叠置区高强度开采浅埋管道破坏时序规律研究 被引量：1

9

作者 任建东 赵毅鑫 +2 位作者 孙中博 LIU Shimin 王文 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期152-164,共13页

鄂尔多斯气煤叠置区工作面的高强度回采极易导致地表浅埋油气管线变形失效,明确工作面推进过程中管道破坏的时序规律,对集输管线的精准维护和参数优化具有重要意义。首先,通过理论分析提出了体积应变的理论算法。其次,通过体积应变极限... 鄂尔多斯气煤叠置区工作面的高强度回采极易导致地表浅埋油气管线变形失效,明确工作面推进过程中管道破坏的时序规律,对集输管线的精准维护和参数优化具有重要意义。首先,通过理论分析提出了体积应变的理论算法。其次,通过体积应变极限分别构建了管道局部拉伸和压缩状态下失效破坏判别的新方法。然后,通过数值模拟分析了管道轴向和环向的变形和体积应变,明确了埋地管道破坏的时序规律。同时,将数值结果与监测数据和理论结果进行对比分析,验证了试验结果的合理性和准确性。结果表明:以直径为508 mm的输气管道为例,拉伸和压缩状态下油气管道的体积应变极限分别为0.42%、-0.31%。工作面向管道靠近过程中管道的变形量总小于覆岩,二者为非协同变形,且工作面距管道越近非协同变形程度越大。在轴线方向上,管道的变形曲线均呈现漏斗状。管道的椭圆度随着管道与工作面间距离的缩小而逐渐减小,且二者间数学关系可用指数函数表达。管道拐点至端部体积应变大于零、拐点之间小于零,整体的体积应变关于沉陷中心位置左右对称。管道底部和顶部的体积应变分布并不对称,且同一轴向位置处顶部的体积应变绝对值总大于底部。管道顶底部破坏轮廓分别呈现“∩”和“∪”,同一轴向位置上的破坏轮廓呈现“S”。管道轴向易破坏的位置及形式:顶部中心压缩破坏、顶部两端拉伸破坏。采煤工作面逐渐靠近管道过程中,管道中心至拐点、端部至拐点均从先到后依次破坏,且中心位置破坏早于两端、顶部的破坏早于底部。与此同时,管道在环向上的破坏由270°向180°偏转,其中330°~150°是最易发生破坏的方位;最小变形由120°向0°偏转。最后,通过地表沉降量、管道的变形量、椭圆度、剪应力等指标验证了结果的可靠性。研究结果进一步明确了 展开更多

关键词 高强度开采 气煤叠置区 浅埋管道 破坏方位 体积应变极限 时序规律

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基于随机时间序列的数控机床伺服系统故障频率预测 被引量：5

10

作者 张海波 黄洋洋 《东北电力大学学报》 2014年第1期62-66,共5页

数控机床作为装备制造业的工业母机,拥有十分精密的结构。机床的各个部位都可能出现不定期的故障,此时所体现的随机性的变化特点,就是使用随机时间序列法对数控机床故障频率预测的理论依据。数控机床伺服系统的性能决定了数控机床的速... 数控机床作为装备制造业的工业母机,拥有十分精密的结构。机床的各个部位都可能出现不定期的故障,此时所体现的随机性的变化特点,就是使用随机时间序列法对数控机床故障频率预测的理论依据。数控机床伺服系统的性能决定了数控机床的速度和精度等技术指标,因此,研究数控机床伺服系统故障频率的发展趋势十分重要。本文通过随机时间序列法建立某型国产数控机床伺服系统的故障频率预测模型,并对其进行预测,以保证故障频率预测值的准确度。为后续的使用和设计提供度量,也可以作为今后改进设计的依据。 展开更多

关键词 数控机床 伺服系统 故障频率 随机时间序列 预测

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机载电子设备的故障诊断和趋势预测 被引量：5

11

作者 娄志强 李鸿鹏 +1 位作者 何宇廷 杜金强 《失效分析与预防》 2009年第1期58-62,共5页

提高机载电子设备的可靠性,已成为保证飞机性能的当务之急。本文首先指出机载电子设备失效的主要原因是耗损性故障,接着分析了其常见的故障预测方法,最后给出了采用时间序列自回归(AR)模型和基于支持向量回归的时间序列预测(TS-SVR)模... 提高机载电子设备的可靠性,已成为保证飞机性能的当务之急。本文首先指出机载电子设备失效的主要原因是耗损性故障,接着分析了其常见的故障预测方法,最后给出了采用时间序列自回归(AR)模型和基于支持向量回归的时间序列预测(TS-SVR)模型对某机载雷达故障预测的实例。研究发现,AR模型仅适用于短期预测,而TS-SVR方法推广能力强、具有较强的鲁棒性和容错性,对较长区间预测仍具有较好的效果。因此,将TS-SVR方法应用于机载电子设备的故障预测,可以取得良好的结果。 展开更多

关键词 机载电子设备 故障预测 时间序列分析 AR模型 TS-SVR模型

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状态子空间在往复压缩机自动预警方法的研究与应用 被引量：5

12

作者 赵雨薇 马波 +1 位作者 沈炳生 张进杰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第4期568-572,共5页

往复压缩机现有报警方式单一,多采用"单特征值报警"与"门限报警"的方式,经常导致设备盲目停车而影响生产,无法综合分析设备当前运行状态是否异常并提前预警。针对该问题,提出一种基于状态子空间的往复压缩机自动预... 往复压缩机现有报警方式单一,多采用"单特征值报警"与"门限报警"的方式,经常导致设备盲目停车而影响生产,无法综合分析设备当前运行状态是否异常并提前预警。针对该问题,提出一种基于状态子空间的往复压缩机自动预警方法。该方法提取设备运行状态信号的特征参数,构造多维特征矩阵,利用核主元分析(kernel principal component analysis,KPCA)方法对多维特征矩阵进行降维,构建状态子空间,计算正常状态和当前状态子空间之间的差异度,并通过故障案例数据自学习得到差异度指标的报警阈值。经实际故障案例验证,该方法能大幅提前往复压缩机典型故障报警时间点,提高在线状态监测系统的故障预警能力。 展开更多

关键词 自动预警 状态子空间 多维特征矩阵 KPCA 差异度

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非Gauss随机特性下的结构首次失效时间研究 被引量：2

13

作者 何军 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期1325-1332,共8页

提出了一个基于结构响应矩的解析方法,用来计算具有非Gauss特性结构的首次失效时间.在该方法中,首先采用其系数可通过结构反应矩(偏态系数和峰度系数等)计算的幂级数,将非Gauss结构反应变换为标准Gauss过程.然后,利用变换的标准Gauss过... 提出了一个基于结构响应矩的解析方法,用来计算具有非Gauss特性结构的首次失效时间.在该方法中,首先采用其系数可通过结构反应矩(偏态系数和峰度系数等)计算的幂级数,将非Gauss结构反应变换为标准Gauss过程.然后,利用变换的标准Gauss过程计算原结构反应过程关于某临界界限的平均超越率、平均群超尺度和初始超越概率.最后,在修正超越率为独立的假定下,建立了首次超越时间的计算公式.Gauss过程激励下非线性单自由度振动系统的分析,不仅说明了该方法的应用过程,也通过与Monte Carlo模拟和传统Gauss模型方法的对比分析,证明了该方法的精确性和效率. 展开更多

关键词 首次失效时间 非Gauss结构特性 超越率 幂级数

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电网复杂故障录波图几个基本点分析 被引量：1

14

作者 王世祥 王玮 《贵州电力技术》 2011年第11期10-12,16,共4页

分析电网故障电流电压、相位和故障时间序列的计算，判断故障性质，揭示保护及开关设备在故障过程中动作的方法。指出正确解读故障录波图是准确处理事故，迅速恢复送电的有效手段，供继保及变电运行人员参考．

关键词 故障波形图 故障时间序列 故障性质判别

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地铁闸机扇门机构故障时间序列预测研究 被引量：1

15

作者 步春辰 王亚平 闫雅斌 《铁路计算机应用》 2020年第9期16-20,25,共6页

基于CNN+LSTM混合神经网络构建故障时间序列预测模型,利用某型号地铁闸机扇门机构的故障数据进行实例分析,并与ARIMA、CNN和LSTM 3种单一预测模型对比。结果表明:CNN+LSTM混合神经网络模型的预测准确性较高,具有良好应用前景,研究成果... 基于CNN+LSTM混合神经网络构建故障时间序列预测模型,利用某型号地铁闸机扇门机构的故障数据进行实例分析,并与ARIMA、CNN和LSTM 3种单一预测模型对比。结果表明:CNN+LSTM混合神经网络模型的预测准确性较高,具有良好应用前景,研究成果可用于支持地铁闸机维修计划的制定和优化。 展开更多

关键词 地铁闸机 故障 时间序列预测 神经网络

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基于时间序列预测的自适应失效检测模型 被引量：1

16

作者 石磊 景京 +2 位作者 卫琳 陶永才 曹仰杰 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2014年第3期560-565,共6页

失效检测是实现分布式系统高可用性的重要保障技术,其本质属于非线性时间序列预测问题.最小二乘支持向量回归算法是非线性时间序列预测领域的有效方法之一,在小样本空间和预测精度等方面有一定优势.传统失效检测算法基于概率统计模型计... 失效检测是实现分布式系统高可用性的重要保障技术,其本质属于非线性时间序列预测问题.最小二乘支持向量回归算法是非线性时间序列预测领域的有效方法之一,在小样本空间和预测精度等方面有一定优势.传统失效检测算法基于概率统计模型计算下一心跳的到达时间,受限于某种概率分布且需要较大数据量,存在一定局限性.实际应用中常面临小样本空间,为此本文提出FD-LSSVR(Failure Detection-Least Squares Sport Vector Regression)模型并进行了讨论.针对现有自适应失效检测算法需考虑离群值这一问题,模型引入聚类分析法过滤对预测结果影响较大的离群值.实验结果表明,FD-LSSVR模型在检测时间和准确度方面均有较好表现,可用以缓解子网络延迟对失效检测的影响. 展开更多

关键词 失效检测 时间序列预测 最小二乘支持向量 小样本空间 离群值

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贵州尖山营变形破坏特征及位移预测分析 被引量：1

17

作者 丁恒 李海军 李阳春 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第27期11536-11543,共8页

为了深入研究尖山营不稳定斜坡的变形破坏特征与位移变化特征,通过对历史影像的观测与现场监测数据进行详细分析,结合时间序列分析方法,将地表合位移进行分解为趋势项和周期项,运用MATLAB软件对其位移函数进行分开拟合,将趋势项拟合函... 为了深入研究尖山营不稳定斜坡的变形破坏特征与位移变化特征,通过对历史影像的观测与现场监测数据进行详细分析,结合时间序列分析方法,将地表合位移进行分解为趋势项和周期项,运用MATLAB软件对其位移函数进行分开拟合,将趋势项拟合函数与周期项拟合函数相加得到合位移预测函数。结果表明:通过2016—2020年影像资料对比,尖山营的崩塌堆积体面积的越来越大,变形体的后缘边界正在越来越后进行扩展,越靠北侧的部位垮塌的面积越来越大,裂缝也越来越多,逐渐演化成尖山营不稳定斜坡;尖山营不稳定斜坡目前处于等速蠕变阶段,位移变化受到煤层采动影响较大;合位移预测模型得到的预测数据与实测数据的贴合度达到0.999。可见通过时间序列分析方法得到的预测模型能够很好的预测尖山营不稳定斜坡位移变化。 展开更多

关键词 不稳定斜坡 变形破坏特征 监测数据 时间序列 位移预测

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电力系统故障录波图解读 被引量：1

18

作者 覃家露 王世祥 《安徽电气工程职业技术学院学报》 2011年第3期5-8,共4页

以几个典型的故障录波图为实例,介绍故障电流电压、相位和故障时间序列的计算,判断故障性质,揭示保护及开关设备在故障过程中动作的方法。指出正确解读故障录波图是准确处理事故,迅速恢复送电的有效手段,供继保及变电运行人员参考。

关键词 故障波形图 故障时间序列 故障性质判别

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内燃机故障声响信号时间序列模型诊断方法 被引量：1

19

作者 徐朴 《中南林学院学报》 CSCD 1989年第1期77-84,共8页

本文运用统计模式识别原理,提出了一种以内燃机声响信号的时间序列自回归系数及自回归倒谱系数作为模式的特征参数,对参考模式和待检模式用灰色系统的关联测度、Mahalanobis距离测度和Kullback-leiber信息量距离测度同时进行识别,并用... 本文运用统计模式识别原理,提出了一种以内燃机声响信号的时间序列自回归系数及自回归倒谱系数作为模式的特征参数,对参考模式和待检模式用灰色系统的关联测度、Mahalanobis距离测度和Kullback-leiber信息量距离测度同时进行识别,并用层次分析法对识别结果进行综合,从而达到诊断故障目的的方法。通过实验验证,表明其是有效而可行的方法。 展开更多

关键词 内燃机 故障 诊断 时间序列

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民机设备失效时间的混沌性质分析与预测

20

作者 郭强 吴丽娜 《航空维修与工程》 2011年第5期66-68,共3页

根据民用飞机设备失效的特殊性、复杂性以及各航空公司各自不同的情况等因素,从混沌原理的角度综合分析了运营期间民机设备失效时间发生情况,通过时间序列混沌性质鉴别方法证明了民机设备失效时间理论上具有典型的混沌性质,并利用实际... 根据民用飞机设备失效的特殊性、复杂性以及各航空公司各自不同的情况等因素,从混沌原理的角度综合分析了运营期间民机设备失效时间发生情况,通过时间序列混沌性质鉴别方法证明了民机设备失效时间理论上具有典型的混沌性质,并利用实际失效时间数据样本证明了混沌现象的存在以及利用最大Lyapunov指数法进行了失效时间的预测,证明了该方法的工程实用性。 展开更多

关键词 民用飞机 失效时间 混沌 时间序列分析

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