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风力发电机组故障诊断与预测技术研究综述 被引量:102
1
作者 金晓航 孙毅 +1 位作者 单继宏 吴根勇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1041-1053,共13页
随着风力发电机组装机容量的快速发展,累计运行时间的持续增长,风电机组的维护问题日益突出,迫切需要研发有效的风电机组故障诊断与预测系统。从故障诊断和故障预测两个方面,归纳风力发电机组的主要故障特点;针对故障诊断难点问题,分析... 随着风力发电机组装机容量的快速发展,累计运行时间的持续增长,风电机组的维护问题日益突出,迫切需要研发有效的风电机组故障诊断与预测系统。从故障诊断和故障预测两个方面,归纳风力发电机组的主要故障特点;针对故障诊断难点问题,分析和总结基于振动、电气信号分析和模式识别算法的故障诊断方法的研究现状,指出各种方法的技术特点、局限性和今后的发展趋势;针对风电机组中机械结构和电子系统性能退化的各自特点,归纳当前的研究进展,提出物理失效模型和数据驱动模型融合的故障预测方法;最后,归纳了利用风力发电机组数据采集与监控系统(SCADA)数据进行故障诊断与预测的最新进展及需要进一步研究的问题。 展开更多
关键词 风力发电机组 故障诊断 故障预测 数据采集与监控系统
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深度学习在故障诊断与预测中的应用 被引量:58
2
作者 余萍 曹洁 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第3期1-18,共18页
近年来,深度学习以其在特征提取与模式识别方面独特优势与潜力被广泛应用于众多领域,已取得显著进展,其在复杂工业系统故障诊断与预测中的研究属于新兴领域。对近年来深度学习及其在各领域发展的优秀综述文献以及主流的开源仿真工具平... 近年来,深度学习以其在特征提取与模式识别方面独特优势与潜力被广泛应用于众多领域,已取得显著进展,其在复杂工业系统故障诊断与预测中的研究属于新兴领域。对近年来深度学习及其在各领域发展的优秀综述文献以及主流的开源仿真工具平台进行了整理,同时介绍了五种典型的深度学习模型,包括自动编码器(Auto-Encoder,AE)、深度置信网络(Deep Belief Networks,DBN)、卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)、循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)、生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN);从研究背景、实现流程及研究动态等三个方面就深度学习在故障诊断与预测中的应用研究进行了归纳总结,对近年来这一领域发表的相关论文进行了系统的综述;从研究实际出发探讨了深度学习在故障诊断与预测领域应用中存在的问题、挑战及解决方法,并对未来值得继续研究的方向进行了展望。 展开更多
关键词 深度学习 特征提取 故障诊断 故障预测
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交流电机定子绝缘故障诊断与在线监测技术综述 被引量:51
3
作者 郑大勇 张品佳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期395-406,共12页
交流电机定子绝缘故障占故障总数中较大的一部分。其故障诊断和在线监测技术近年来逐渐成为研究的热点。文中分析定子绝缘老化的机理,然后从故障诊断和在线监测两个方面,对相关领域的主要方法和研究前沿进行整理和比较。对于故障诊断,... 交流电机定子绝缘故障占故障总数中较大的一部分。其故障诊断和在线监测技术近年来逐渐成为研究的热点。文中分析定子绝缘老化的机理,然后从故障诊断和在线监测两个方面,对相关领域的主要方法和研究前沿进行整理和比较。对于故障诊断,重点分析故障初期的匝间短路故障的诊断方法。对于在线监测,对主绝缘和匝间绝缘的在线监测技术分别进行分析。最后提出目前研究中存在的问题及未来的发展方向。 展开更多
关键词 交流电机 定子绝缘故障 故障诊断 在线监测 故障预警
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基于隐半Markov模型的故障诊断和故障预测方法研究 被引量:37
4
作者 胡海峰 安茂春 +1 位作者 秦国军 胡茑庆 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期69-75,共7页
隐半Markov模型(HSMM)是隐Markov模型(HMM)的一种扩展形式,通过在HMM结构中加入状态驻留时间分布参数,克服了HMM假设状态驻留时间服从指数分布的不足。HSMM不仅具有较强的模式分类能力,而且能对实际问题中的状态驻留时间进行合理建模,... 隐半Markov模型(HSMM)是隐Markov模型(HMM)的一种扩展形式,通过在HMM结构中加入状态驻留时间分布参数,克服了HMM假设状态驻留时间服从指数分布的不足。HSMM不仅具有较强的模式分类能力,而且能对实际问题中的状态驻留时间进行合理建模,故既可用于故障诊断,又可用于故障预测。分析了利用HSMM进行故障诊断和预测的框架;并针对传统HSMM建模算法计算量和存储空间都比较大的缺点,引入并改进了一种快速递推算法,降低了计算复杂度和存储空间要求;最后将HSMM应用于直升机齿轮箱轴承故障诊断和GaAs激光器剩余使用寿命(RUL)预测,试验结果证明了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 人工智能 隐半Markov模型 快速递推算法 故障诊断 故障预测
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基于FMECA、FTA的故障诊断和故障预报 被引量:23
5
作者 甘传付 曹宏炳 +1 位作者 黄允华 蔡金燕 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期127-130,共4页
根据当前装备故障诊断和预报中存在的问题 ,提出了用装备的故障模式、影响及危害度分析 (FMECA)和故障树分析 (FTA)信息进行故障的诊断和预报工作 ,并且给出了算法模型。FMECA和FTA是装备设计阶段用于分析其故障模式和影响、改进产品设... 根据当前装备故障诊断和预报中存在的问题 ,提出了用装备的故障模式、影响及危害度分析 (FMECA)和故障树分析 (FTA)信息进行故障的诊断和预报工作 ,并且给出了算法模型。FMECA和FTA是装备设计阶段用于分析其故障模式和影响、改进产品设计的方法。充分利用FMECA和FTA的信息进行诊断 ,一方面可以避免传统专家诊断和预报中故障信息缺乏的问题 ,从而提高故障诊断和预报的效率 ;另一方面 ,也可以进一步促进对FMECA和FTA研究的认识 ,从而进一步发展FMECA和FTA方法。这些模型经过专家论证证明确实可行 ,并在所研究的课题中得到了较好的应用。 展开更多
关键词 FMECA FIA 故障树分析 故障诊断 故障预报
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基于数据驱动的航空发动机故障诊断与预测方法综述 被引量:19
6
作者 杨洪富 贾晓亮 任寿伟 《航空精密制造技术》 2016年第5期6-9,共4页
航空发动机故障诊断与预测是航空发动机健康管理的重要内容,基于数据驱动的故障诊断和预测技术是航空发动机故障和预测领域广泛应用的方法。本文总结了基于数据驱动的航空发动机故障诊断与预测的主要方法及特点,展望了航空发动机故障和... 航空发动机故障诊断与预测是航空发动机健康管理的重要内容,基于数据驱动的故障诊断和预测技术是航空发动机故障和预测领域广泛应用的方法。本文总结了基于数据驱动的航空发动机故障诊断与预测的主要方法及特点,展望了航空发动机故障和预测方法的未来发展方向。 展开更多
关键词 航空发动机 数据驱动 故障诊断 故障预测 信号处理
原文传递
面向污水处理的数据驱动故障诊断及预测方法综述 被引量:17
7
作者 黄道平 邱禹 +1 位作者 刘乙奇 李艳 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期111-120,129,共11页
在污水处理过程中,存在着强非线性、多变量耦合、参数时变、大滞后、内外干扰频繁等问题,因此如何及时发现系统的异常从而保证过程设备的可靠性和稳定性显得尤为重要.文中根据污水生化处理的特点,综述了基于数据驱动的故障诊断方法在污... 在污水处理过程中,存在着强非线性、多变量耦合、参数时变、大滞后、内外干扰频繁等问题,因此如何及时发现系统的异常从而保证过程设备的可靠性和稳定性显得尤为重要.文中根据污水生化处理的特点,综述了基于数据驱动的故障诊断方法在污水处理领域的研究现状、存在的问题以及解决方案,探讨了故障预测在污水处理中的研究前景,指出了基于数据驱动的故障诊断方法研究在污水处理中存在的问题和未来的发展方向. 展开更多
关键词 污水处理 故障诊断 故障预测 数据驱动方法
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数学方法在油液监测中的应用 被引量:12
8
作者 赵春华 严新平 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 北大核心 2004年第3期326-329,共4页
在油液监测过程中 ,信息表现形式多样 ,容量高 .监测智能化需具备高信息处理速度 ,以完成油液监测中的数据分析、趋势分析、故障诊断和状态预测等 ,这对处理中所用到的数学方法和模型提出了要求 .文中依据油液诊断策略的原理 ,从数据预... 在油液监测过程中 ,信息表现形式多样 ,容量高 .监测智能化需具备高信息处理速度 ,以完成油液监测中的数据分析、趋势分析、故障诊断和状态预测等 ,这对处理中所用到的数学方法和模型提出了要求 .文中依据油液诊断策略的原理 ,从数据预处理、模式识别和趋势预测等环节分析了各种数学模型和方法的应用现状 。 展开更多
关键词 油液监测 模式识别 信息融合 故障诊断 预测
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装备健康管理的现状、未来与挑战 被引量:14
9
作者 胡茑庆 胡雷 +1 位作者 陈凌 高明 《国防科技》 2015年第1期10-15,共6页
近十几年来,装备诊断、预测与健康管理(DPHM)作为使能装备质量管理和综合保障的关键技术,得到了世界许多国家学术界和工程界,特别是国防工业部门和军方的高度关注与重视。呈现新兴多科学交叉、军民兼用的特点。文章针对复杂工程系统/装... 近十几年来,装备诊断、预测与健康管理(DPHM)作为使能装备质量管理和综合保障的关键技术,得到了世界许多国家学术界和工程界,特别是国防工业部门和军方的高度关注与重视。呈现新兴多科学交叉、军民兼用的特点。文章针对复杂工程系统/装备健康管理的现状、未来与挑战,从其体系框架、科学问题、关键技术与发展策略等方面进行了较为深入的讨论。 展开更多
关键词 复杂装备 故障诊断 预测 剩余使用寿命 健康管理
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相关向量机及其在故障诊断与预测中的应用 被引量:11
10
作者 马登武 范庚 张继军 《海军航空工程学院学报》 2013年第2期154-160,共7页
相关向量机(RVM)是一种基于稀疏Bayesian学习理论的新型机器学习方法,具有概率式输出、稀疏性强、参数设置简单、核函数选择灵活等优点,克服了人工神经网络(ANN)和支持向量机(SVM)等典型机器学习方法的诸多固有缺陷。文章从模型选择与... 相关向量机(RVM)是一种基于稀疏Bayesian学习理论的新型机器学习方法,具有概率式输出、稀疏性强、参数设置简单、核函数选择灵活等优点,克服了人工神经网络(ANN)和支持向量机(SVM)等典型机器学习方法的诸多固有缺陷。文章从模型选择与优化、模型计算效率和模型鲁棒性改进3个方面综述了RVM的理论研究进展;总结了RVM在故障诊断与预测中的应用研究现状;分析指出了当前研究中存在的问题,并讨论了基于RVM的故障诊断与预测技术的研究方向。 展开更多
关键词 故障诊断 故障预测 相关向量机 机器学习
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Application of reliability technologies in civil aviation: Lessons learnt and perspectives 被引量:9
11
作者 Enrico ZIO Mengfei FAN +1 位作者 Zhiguo ZENG Rui KANG 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第1期143-158,共16页
We consider reliability engineering in modern civil aviation industry, and the related engineering activities and methods. We consider reliability in a broad sense, referring to other system characteristics that are r... We consider reliability engineering in modern civil aviation industry, and the related engineering activities and methods. We consider reliability in a broad sense, referring to other system characteristics that are related to it, like availability, maintainability, safety and durability. We covered the entire lifecycle of the equipment, including reliability requirement identification, reliability analysis and design, verification and validation of reliability requirements(typically involved in the equipment design and development phase), quality assurance(which typically enters in the manufacturing phase), and fault diagnosis and prognosis and maintenance(which are connected to the operation phase). Lessons learnt from reliability engineering practices in civil aviation industry are given, which might serve as reference for reliability managers and engineers, also from other industries with high reliability requirements. 展开更多
关键词 CIVIL AVIATION Commercial aircraft fault diagnosis and prognosis Human RELIABILITY analysis Maintenance Quality control RELIABILITY design RELIABILITY engineering
原文传递
基于支持向量机的风力发电机组故障诊断预警模型
12
作者 吉思良 张峰 +2 位作者 孙海星 王家宝 孙也棋 《电工技术》 2024年第6期66-68,74,共4页
当前的风力发电机组故障诊断预警模型设置的矩阵一般为单元式的,预警的范围受到限制,导致预警响应时间延长,为此提出对基于支持向量机的风力发电机组故障诊断预警模型的设计与验证分析。根据当前的测定需求及标准,提取故障诊断预警特征... 当前的风力发电机组故障诊断预警模型设置的矩阵一般为单元式的,预警的范围受到限制,导致预警响应时间延长,为此提出对基于支持向量机的风力发电机组故障诊断预警模型的设计与验证分析。根据当前的测定需求及标准,提取故障诊断预警特征量,采用多目标的方式,打破预警范围的限制,设计多目标诊断预警矩阵,以此为基础,构建支持向量机故障诊断预警结构,采用阶次分析实现故障诊断预警处理。测试结果表明:对比传统机器学习风力发电机组故障诊断预警模型测试组、传统MSK-CNN和多源机电信息融合风力发电机组故障诊断预警模型测试组,此次所设计的支持向量机风力发电机组故障诊断预警模型测试组最终得出的预警响应时间被较好地控制在0.25 s以下,说明在支持向量机的辅助下,所设计模型对故障诊断预警的效率较高,针对性更强,具有实际的应用价值。 展开更多
关键词 支持向量机 风力发电 发电机组 故障诊断 预警模型 诊断识别
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航空机电系统先进诊断与预测技术研究 被引量:6
13
作者 王红 杨占才 +1 位作者 靳小波 封锦琦 《航空科学技术》 2020年第7期40-47,共8页
本文首先分析了国外航空机电系统诊断与预测产品的功能、性能及特点,然后对航空机电系统诊断与预测研制流程进行了分析,接着对可应用于航空机电系统的先进诊断与预测关键技术进行了全面分析,主要包括基于任务剖面的跨系统交联实时故障... 本文首先分析了国外航空机电系统诊断与预测产品的功能、性能及特点,然后对航空机电系统诊断与预测研制流程进行了分析,接着对可应用于航空机电系统的先进诊断与预测关键技术进行了全面分析,主要包括基于任务剖面的跨系统交联实时故障仿真与验证技术、基于模糊神经网络专家系统的故障模式识别、基于数据驱动的部件剩余寿命预测、基于性能衰退特性的健康状态评估、基于自适应技术的诊断预测模型修正等方面,最后结合国内的研究现状,论述了航空机电系统诊断与预测技术发展过程中需要关注的主要问题,希望能够为航空机电系统诊断与预测技术应用起到一定的推动作用。 展开更多
关键词 机电系统 故障诊断 寿命预测 健康评估 模型修正
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小波神经网络故障预后模型的建立及其工程应用 被引量:2
14
作者 刘启鹏 冯全科 熊伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第9期1033-1036,共4页
故障诊断技术面临两大难题 ,第一如何“测量”故障的发育 ,第二如何预测一个有故障的机器或构件还能正常运行多久。本文用小波基函数神经网络技术解决了这两大课题。首先建立了小波基函数神经网络故障预后模型 ,用高斯基函数和Marr小波... 故障诊断技术面临两大难题 ,第一如何“测量”故障的发育 ,第二如何预测一个有故障的机器或构件还能正常运行多久。本文用小波基函数神经网络技术解决了这两大课题。首先建立了小波基函数神经网络故障预后模型 ,用高斯基函数和Marr小波函数作为尺度函数 ,基函数中心的计算用二进展开函数和k次聚类函数。诊断实践表明 ,当轴承内表面产生间隙以后 ,应用训练后的小波基函数神经网络能够成功地对其间隙的发育进行预测。 展开更多
关键词 故障诊断 故障预后 神经网络 小波神经网络 径向基函数
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Review of Condition-Based Maintenance Strategies for Offshore Wind Energy 被引量:4
15
作者 Jichuan Kang Jose Sobral C.Guedes Soares 《Journal of Marine Science and Application》 CSCD 2019年第1期1-16,共16页
The existing maintenance strategies of offshore wind energy are reviewed including the specific aspects of condition-based maintenance, focusing on three primary phases, namely, condition monitoring, fault diagnosis a... The existing maintenance strategies of offshore wind energy are reviewed including the specific aspects of condition-based maintenance, focusing on three primary phases, namely, condition monitoring, fault diagnosis and prognosis, and maintenance optimization. Relevant academic research and industrial applications are identified and summarized. The state of art, capabilities,and constraints of condition-based maintenance are analyzed. The presented research demonstrates that the intelligent-based approach has become a promising solution for condition recognition, and an integrated data platform for offshore wind farms is significant to optimize the maintenance activities. 展开更多
关键词 Condition-based maintenance OFFSHORE WIND ENERGY fault diagnosis fault prognosis Maintenance optimization
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电力电子变压器可靠性评估与故障预诊断 被引量:3
16
作者 肖立军 万新宇 +1 位作者 刘丹 段飞跃 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2022年第12期44-47,共4页
目前的电力电子变压器(PETT)故障预诊断大多关注因瞬时过冲造成的有明显特征的故障,但对长时间运行下因器件老化磨损造成的故障研究较少。因此,建立了长期任务剖面下多时间尺度的可靠性模型,并基于可靠性评估结果进行器件级与系统级的... 目前的电力电子变压器(PETT)故障预诊断大多关注因瞬时过冲造成的有明显特征的故障,但对长时间运行下因器件老化磨损造成的故障研究较少。因此,建立了长期任务剖面下多时间尺度的可靠性模型,并基于可靠性评估结果进行器件级与系统级的故障预诊断,不仅能识别最易出现故障的器件,还能给出故障发生的概率和时间,为PETT的冗余、容错控制和运维提供指导,实现可靠性与经济成本的综合优化。此外,通过对比不同时间尺度热载荷下的器件损伤大小,揭示了工频热载荷是导致交流变换器中功率器件故障最主要的因素。 展开更多
关键词 电力电子变压器 可靠性评估 故障预诊断
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车用IGBT模块健康管理技术综述 被引量:2
17
作者 牛刚 刘峥 余旭涛 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1026-1034,共9页
面向车用IGBT模块健康管理技术,分别从失效机理、状态监测、故障诊断、寿命预测四个方面综述国内外的研究进展,提出当前研究中存在的关键问题和技术优缺点,在此基础上,对车用IGBT模块健康管理技术今后的发展趋势做出展望。
关键词 车用IGBT模块 失效机理 状态监测 故障诊断 寿命预测
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轴承故障诊断与故障预测方法 被引量:3
18
作者 张星辉 康建设 +1 位作者 刘占军 李志勇 《轴承》 北大核心 2011年第1期48-52,共5页
分析了利用HMM进行故障诊断和HHMM进行故障预测的框架,针对传统HHMM推理算法复杂,推理时间长的问题,将HHMM转化为DBN,并应用交叉树推理算法,缩短了推理时间。最后将HMM和HHMM应用于轴承故障诊断和故障预测或剩余寿命预测(RUL),通过试验... 分析了利用HMM进行故障诊断和HHMM进行故障预测的框架,针对传统HHMM推理算法复杂,推理时间长的问题,将HHMM转化为DBN,并应用交叉树推理算法,缩短了推理时间。最后将HMM和HHMM应用于轴承故障诊断和故障预测或剩余寿命预测(RUL),通过试验结果验证了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 故障预测 隐MARKOV模型 层次隐Markov模型 动态Bayes网络 剩余寿命预测
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基于模型的系统级故障诊断与预测推理技术 被引量:3
19
作者 张士刚 刘颖 +2 位作者 宋立军 胡政 杨拥民 《国防科技》 2016年第2期9-13,共5页
针对装备状态监控和故障预测推理的需求,提出不同的诊断推理模型。首先,提出了基于二值相关性模型的快速推理算法,采用Vx Works平台对方法进行了验证评估。然后,针对应用过程中存在的时延、故障耦合等现象,提出了动态诊断模型。在此基础... 针对装备状态监控和故障预测推理的需求,提出不同的诊断推理模型。首先,提出了基于二值相关性模型的快速推理算法,采用Vx Works平台对方法进行了验证评估。然后,针对应用过程中存在的时延、故障耦合等现象,提出了动态诊断模型。在此基础上,提出了考虑故障预测的诊断和预测一体化诊断推理模型,对推理运算方法进行了阐述,开发了仿真验证软件。以某卫星电源系统为例进行了验证,结果显示模型具有故障诊断和预测能力,能实现故障诊断和预测的一体化推理。 展开更多
关键词 相关性矩阵 测试性 故障诊断 故障预测 PHM
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导弹故障诊断与预测系统的设计 被引量:2
20
作者 王文双 刘崇屹 +2 位作者 许才雄 朱桂芳 徐廷学 《海军航空工程学院学报》 2018年第5期486-492,共7页
导弹的故障诊断与预测是近年来军事领域研究的热点之一。未来高技术条件下的战场环境对故障诊断与预测技术提出了更高要求,同时也提供了更为广阔的发展前景和机遇。鉴于此,文章结合导弹测试信息的不确定性特点,根据需求分析划分了测试... 导弹的故障诊断与预测是近年来军事领域研究的热点之一。未来高技术条件下的战场环境对故障诊断与预测技术提出了更高要求,同时也提供了更为广阔的发展前景和机遇。鉴于此,文章结合导弹测试信息的不确定性特点,根据需求分析划分了测试信息管理、故障诊断、故障预测、历史信息查询和系统管理5个功能模块,并且规划了各个模块的工作流程和具体实现算法,设计了一个导弹故障诊断与预测系统,可以为导弹有效的维护保障提供依据和指导,提升了综合作战能力,满足了作战需求。 展开更多
关键词 故障诊断 故障预测 系统设计 测试信息 属性约简
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