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基于Cd-BsMOTE的d-s证据融合变压器故障诊断

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水电能源科学 2024年第5期42卷 192-196页

作者：鲁玲高诚熊威龚康马辉张鑫三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 国网宜昌供电公司湖北宜昌443000

针对变压器油中溶解气体数据集不均衡特性对故障诊断结果的影响,提出一种基于清除临界点改进的边界合成少数类过采样算法均衡数据集和Pearson冲突距离改进d-s证据融合的变压器故障诊断模型。首先,对少数类样本进行均衡化处理,根据K-mean... 详细信息

针对变压器油中溶解气体数据集不均衡特性对故障诊断结果的影响,提出一种基于清除临界点改进的边界合成少数类过采样算法均衡数据集和Pearson冲突距离改进d-s证据融合的变压器故障诊断模型。首先,对少数类样本进行均衡化处理,根据K-means聚类结果清除处于临界位置的样本;其次,搭建梯度提升树、随机森林、BP神经网络的故障诊断模型,实现变压器故障初步诊断;接着引入Pearson冲突距离改进d-s证据融合模型,实现诊断结果的融合决策;最后,经实际算例分析,诊断精确率达到92.65%。结果表明,所建模型能有效解决数据不平衡对诊断结果的影响,提高故障诊断精度。

关键词：故障诊断油中溶解气体分析边界合成少数类过采样 Pearson冲突距离 d-s证据融合

基于d-s证据融合的风力发电机组的故障预测

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基于D-S证据融合的风力发电机组的故障预测

作者：刘石磊沈阳工业大学

学位级别：硕士

随着不可再生能源的快速消耗,能源问题已经成为人类迫切需要解决的需求,风能因为持续可再生而成为备受注目的清洁能源。风力发电机是完成能量转换的关键部件,而风力发电机的故障诊断和维护是保障风机稳定正常运行的首要条件。风力发电... 详细信息

随着不可再生能源的快速消耗,能源问题已经成为人类迫切需要解决的需求,风能因为持续可再生而成为备受注目的清洁能源。风力发电机是完成能量转换的关键部件,而风力发电机的故障诊断和维护是保障风机稳定正常运行的首要条件。风力发电机往往装在人迹罕至的极端环境或者海平面上,传统的设备维修都是等到风机损坏之后再派人过去维修,这样不仅浪费大量的人力物力,有时候会因为风机长期带病运行,最终造成严重的不可逆的设备故障,所以如何能对风机的故障进行早期预测成为一个值得研究的问题。本课题在大连驼山风场积累的历史数据和故障日志基础上,主要针对双馈异步发电机的常见故障进行故障预测,待识别的风机故障包括定子绕组短路,转子绕组短路,轴承损坏和转子偏心,前两个属于电气故障,而后两个属于机械故障。通过数据选取和小波包分解提取振动和电流频域特征向量,然后通过d-s证据融合理论建立故障预测模型。传统的故障诊断是通过分析正处在故障中机器运行参数建立诊断模型,因此所建立的诊断模型只适用于已经处于故障状态的风机。本文的方法是选取风机出现故障一个小时之前的运行数据,此时风机虽然仍然处于运行状态,但是振动参数和电流参数已经出现异常,属于带病运行状态,提早发现异常就可以提前停机,防止风机持续运行造成不可逆的损坏,同时预测出的故障类型对维修人员也有较大的参考。针对传统风机故障诊断中采用振动信号构造单个特征空间的故障预测的不足,本文将电流信号引入了故障预测,并引入了基于d-s证据融合的故障预测模型,首先在振动信号和电流信号上分别构造了两个后验概率支持向量机,将两个支持向量机的概率输出作为证据融合的基本概率分配,根据dempster融合规则计算融合之后的概率分配,针对融合过程中证据之间的冲突因子太大容易导致融合失败的问题,本文提出了用局部可信度来修正融合之前的基本概率分配,局部可信度表示支持向量机对每种故障的预测准确率,实验证实经过局部可信度修正过基本概率分配的多个证据在融合过程中冲突因子更低,基于d-s证据融合模型相比于非融合模型对风机四种故障均有更高的预测准确率。

关键词：风力发电机故障诊断 d-s证据融合支持向量机小波包分解

基于改进d-s证据融合的煤矿瓦斯监测方法研究

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基于改进D-S证据融合的煤矿瓦斯监测方法研究

作者：李涛辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

煤炭是我国重要的一次能源,由于矿井井下工作面环境恶劣,在煤炭开采作业中,瓦斯浓度的变化,导致瓦斯突出、瓦斯爆炸等矿井灾害时有发生。为了稳定经济增长,保障煤矿开采工作环境的安全,引入一套完整的煤矿瓦斯监测系统,实现对井下瓦斯... 详细信息

煤炭是我国重要的一次能源,由于矿井井下工作面环境恶劣,在煤炭开采作业中,瓦斯浓度的变化,导致瓦斯突出、瓦斯爆炸等矿井灾害时有发生。为了稳定经济增长,保障煤矿开采工作环境的安全,引入一套完整的煤矿瓦斯监测系统,实现对井下瓦斯状况的监测。如何准确动态地根据监测信息的分析处理对煤矿井下瓦斯灾害做出风险预警,一直是值得重点关注的问题。针对煤矿瓦斯监测系统的非线性、时变性和多参数强耦合性问题,多传感器信息融合技术可以有效地对矿井各类传感器采集到的数据信息进行综合分析。煤矿井下传感器在较差的工作环境中采集到的数据信息会因为外界因素干扰产生变异,不能真实反映井下安全状况,采用支持向量机进行去噪分类处理,应用核独立主元分析算法对数据样本进行降维特征提取,预处理后的数据输入加权平均d-s证据融合模型中进行决策级融合,同时采用进化差分蝙蝠算法对各证据赋予的权重进行优化处理,有效地解决了冲突证据间的融合问题,加快了证据融合的收敛速度,然后根据融合结果进行瓦斯灾害风险等级预警,降低事故造成人员伤亡和经济损失。选取霍州辛置煤矿的数据样本做试验验证以及仿真分析,融合结果表明改进的加权平均d-s证据融合改善了证据融合存在的“一票否决”现象,增加了融合结果对最终决策的准确性。该改进方法提高了煤矿瓦斯监测的快速性和准确性,实现了瓦斯灾害信息预警的目的。

关键词：瓦斯监测多传感器信息融合核独立主元分析 d-s证据融合进化差分蝙蝠算法

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基于d-s证据融合的高炉炉况诊断方法研究

基于D-S证据融合的高炉炉况诊断方法研究

作者：汪波中南大学

学位级别：硕士

高炉是钢铁冶炼不可或缺的重要设备,长期顺行的炉况不但是高炉操作的先决条件,也是高炉长寿的必要保证。由于实际生产中的高炉具有高温、高压、粉尘、密闭、生产流程复杂等特性,导致其内部状态难以直接检测,从而无法对高炉炉况进行准确... 详细信息

高炉是钢铁冶炼不可或缺的重要设备,长期顺行的炉况不但是高炉操作的先决条件,也是高炉长寿的必要保证。由于实际生产中的高炉具有高温、高压、粉尘、密闭、生产流程复杂等特性,导致其内部状态难以直接检测,从而无法对高炉炉况进行准确的判断。本文针对现阶段高炉炉况难以准确判断的问题,从工艺机理入手分析了常见炉况的影响因素,提取了高炉料面温度场和布料模型的相关信息以及重要的复合参数作为炉况诊断的重要依据,进而采用d-s证据融合法对高炉炉况进行准确诊断,同时解决了方法中存在的证据冲突问题,为炉况诊断提供了一种可行的新思路。首先,对炉况诊断所需的证据进行提取。根据高炉红外图像和十字测温,建立了高炉料面温度场;通过图像处理和几何计算,提取了高温区域宽度和中心偏移度;通过料面温度场分布特点,提取了料面温度场中心温度指数和边缘温度指数;根据高炉布料模型,提取了料面径向矿焦比;根据流体力学知识,提取了影响炉况的其他复合参数。进一步根据提取的特征信息,计算其平均值、变化梯度、标准差等,提供炉况诊断的重要输入其次,采用d-s证据融合法对炉况进行诊断。结合d-s证据理论的特点并和高炉生产实际情况,确定了证据理论的识别框架、信任函数、似然函数;针对炉况诊断中可能存在的证据冲突问题,提出了证据冲突的判断方法和解决途径;根据以上解决途径,提出了修正后的炉况诊断步骤。最后,基于某钢铁企业2200m3高炉生产的实际炉况数据对本文所提出的炉况诊断方法进行了仿真。结果表明,本文所提炉况诊断方法达到了较好的诊断效果,可为实际高炉生产提供一种有效、可靠的炉况诊断方法。

关键词：炉况诊断高炉料面温度场特征提取 d-s证据融合

基于加权d-s证据理论融合多域特征的岩体失稳预测方法

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煤炭学报 2020年第10期45卷 3446-3452页

作者：罗小燕占鹏飞黄祥海邵凡江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 江西省矿冶机电工程研究中心江西赣州341000

岩体失稳预测是保障采矿安全生产的重要手段,由于岩体在力学性质上存在非线性、非均匀性、非连续性、各向异性等特点,导致岩体内部状态难以描述,建立在传统单一物理量监测基础上的岩体稳定性评价方法难以满足要求。根据声发射现象的不... 详细信息

岩体失稳预测是保障采矿安全生产的重要手段,由于岩体在力学性质上存在非线性、非均匀性、非连续性、各向异性等特点,导致岩体内部状态难以描述,建立在传统单一物理量监测基础上的岩体稳定性评价方法难以满足要求。根据声发射现象的不可逆性,通过采集到岩体失稳所释放的声发射信号就可以获得其岩体内部结构变化的实时状态。因此,基于d-s证据理论,提出一种基于加权d-s证据理论融合多域特征的岩体失稳预测方法。在实验室条件下,以红砂岩为实验对象采用RMT-150C型岩石力学试验系统进行单轴压缩试验,采集岩体失稳声发射信号,提取岩体失稳声发射信号的多域特征参数,通过敏感特征评价方法,筛选出岩体失稳各阶段的敏感特征参数,将多域敏感特征参数作为证据源,分别经遗传算法优化的BP神经网络预测模型进行初步预测,并将输出结果采用后验概率建模方法计算出各证据的基本概率分配函数,再引入相似性测度优化基本概率分配函数,最后利用加权d-s证据理论建立多域特征融合预测模型。实验结果表明:通过加权d-s证据理论将多域特征信息进行决策级融合,能够有效提升岩体失稳预测模型的准确率;采用多域特征参数取代单一特征参数的方法,为预测模型提供更可信的信号来源;随着融合的特征参数越多,预测模型的准确率越高;采用加权思想引入相似性测度对基本概率分配函数进行改进,能够有效消除高冲突证据导致传统d-s证据融合算法融合失效的问题。

关键词：岩体失稳多域特征敏感特征参数 d-s证据融合后验概率建模

基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法

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电力系统保护与控制 2024年第5期52卷 61-72页

作者：王鹤韦搏李石强于华楠边竞仇华华现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林吉林132012

新型直流配电系统故障期间暂态特征复杂多变,继电保护存在拒动和误动情况。为了避免继电保护的不正确动作对故障诊断产生影响,提出一种基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法。首先,对传统继电保护贝叶斯网络模型进行改进,同... 详细信息

新型直流配电系统故障期间暂态特征复杂多变,继电保护存在拒动和误动情况。为了避免继电保护的不正确动作对故障诊断产生影响,提出一种基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法。首先,对传统继电保护贝叶斯网络模型进行改进,同时考虑直流配电网故障限流策略,分别构建保护动作信息、断路器动作信息和限流策略信息3种贝叶斯网络模型,对故障区域内各元件的故障概率进行初步评估。其次,利用d-s证据理论将各元件对应的故障概率信息进行融合,完成故障元件的判别。然后,应用故障元件对应的贝叶斯网络模型识别误动或拒动的保护装置与断路器,实现对直流配电网的故障诊断。最后,通过算例验证了所提故障诊断方法的可靠性以及准确性。

关键词：直流配电网贝叶斯网络故障限流策略 d-s证据融合故障诊断

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水电工程施工安全事故致因重要性多证据融合综合评价

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中国安全科学学报 2023年第3期33卷 103-110页

作者：周诗杰刘东海金睿天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

为确定水电工程施工安全事故的主要致因,采取有针对性的安全防范措施减少安全隐患,降低安全事故发生概率,提出事故致因重要性的多证据融合模糊综合评价方法。收集306例典型事故案例,进行致因分析,归纳提炼人、物、管理、环境4类风险因... 详细信息

为确定水电工程施工安全事故的主要致因,采取有针对性的安全防范措施减少安全隐患,降低安全事故发生概率,提出事故致因重要性的多证据融合模糊综合评价方法。收集306例典型事故案例,进行致因分析,归纳提炼人、物、管理、环境4类风险因素下的23项事故致因指标,构建安全事故致因评价指标体系;采用区间层次分析法(IAHP)、模糊集评价方法,分别确定风险因素和致因指标权重,进而建立基于专家群决策和d-s证据融合理论的多证据综合评价模型,并进行实例分析。结果表明:人的因素和物的因素是导致事故发生的主要因素;违章作业、处于不安全位置、冒险心理、无防护措施、使用不安全措施等事故致因所占权重较大;在采取安全防控措施时,应重点考虑上述因素。

关键词：水电工程施工安全事故致因重要性 d-s证据融合综合评价

灰度纹理与油气特征融合的油纸绝缘老化状态评估

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中国电力 2020年第12期53卷 159-166,197页

作者：刘东超林语原辉王帅姜敏俞华李海涛南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102 国网山西省电力公司电力科学研究院山西太原030001

针对单一局部放电特征辨析老化信息量存在精度不足的问题,提出一种基于局部放电灰度纹理特征与油气特征的d-s证据融合识别方法,对油纸绝缘老化状态进行分析。首先,通过试验构造人工油纸绝缘内部气隙模型,模拟变压器内部实际运行环境,采... 详细信息

针对单一局部放电特征辨析老化信息量存在精度不足的问题,提出一种基于局部放电灰度纹理特征与油气特征的d-s证据融合识别方法,对油纸绝缘老化状态进行分析。首先,通过试验构造人工油纸绝缘内部气隙模型,模拟变压器内部实际运行环境,采集油纸绝缘7个老化层级的局部放电信号及油中气体含量,提取各老化层级的灰度纹理特征、统计特征及油气特征,利用支持向量机进行识别。将灰度纹理特征和油气特征的识别结果输入到d-s证据融合框架中进一步识别分析,识别结果与单一特征及其他两两特征融合结果比较。试验结果表明:基于灰度纹理特征与油气特征的d-s证据融合方法对油纸绝缘老化状态的识别效果更佳。

关键词：局部放电灰度纹理特征油气特征 d-s证据融合

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航空公司安全评估研究

系统工程 2006年第2期24卷 46-51页

作者：王华伟左洪福南京航空航天大学民航学院江苏南京210016

安全是航空的头等大事,直接影响到航空公司的声誉、经济效益,乃至生存。科学合理的安全评估便于有针对性地查找航空公司自身缺陷,提高其安全管理水平。本文在综合考虑航空公司安全影响因素的前提下,建立了安全评估指标体系。鉴于指标体... 详细信息

安全是航空的头等大事,直接影响到航空公司的声誉、经济效益,乃至生存。科学合理的安全评估便于有针对性地查找航空公司自身缺陷,提高其安全管理水平。本文在综合考虑航空公司安全影响因素的前提下,建立了安全评估指标体系。鉴于指标体系复杂,主观和客观数据同时存在,增加了评估难度。针对评估数据的模糊性和不确定性,采用d-s证据融合方法确定权重,利用模糊多属性决策方法,对安全进行综合评估。实证分析表明:本文提出的方法科学、有效,可以指导航空公司的安全管理工作。

关键词：航空安全模糊多属性决策 d-s证据融合评估