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基于多通道数据双层增强的样本不平衡故障诊断方法
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作者 郭一鸣 童一飞 +3 位作者 何非 谢中取 宋世达 黄静 《兵工学报》 北大核心 2025年第2期287-300,共14页
在复杂制造过程中常需要采集并分析多通道数据以实现状态监测和故障诊断,针对现有方法难以处理多通道数据复杂时空相关结构和样本不平衡的问题,提出了一种基于多通道数据双层增强的样本不平衡故障诊断方法。所提模型具有2阶段数据增强... 在复杂制造过程中常需要采集并分析多通道数据以实现状态监测和故障诊断,针对现有方法难以处理多通道数据复杂时空相关结构和样本不平衡的问题,提出了一种基于多通道数据双层增强的样本不平衡故障诊断方法。所提模型具有2阶段数据增强和全局优化的特点,通过先学习故障特征再转化为多通道数据的方式实现数据增强,引入分布差异评估机制有效地描述不同通道之间的数据相关性,基于多目标的全局优化策略来提高生成数据的质量。通过实际案例验证所提方法的有效性,实验结果表明:双层增强方法能有效扩充多通道数据的样本量,全局优化策略可以提高生成数据在故障诊断中的性能。与现有模型相比,所提方法在多种样本不平衡场景下均具有较高的故障诊断准确率。 展开更多
关键词 多通道数据 样本不平衡故障诊断 双层数据增强 全局优化
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CNN-DLSTM结合迁移学习的小样本轴承故障诊断方法
2
作者 仇芝 徐泽瑜 +2 位作者 陈涛 石明江 韦明辉 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第2期288-297,共10页
针对轴承故障数据样本少、未知故障难以分类等问题,提出了一种将一维卷积神经网络(1D convolutional neural network, 1D-CNN)连接深层长短时记忆循环神经网络(Deep long-short-term memory neural network, DLSTM)的模型结合迁移学习... 针对轴承故障数据样本少、未知故障难以分类等问题,提出了一种将一维卷积神经网络(1D convolutional neural network, 1D-CNN)连接深层长短时记忆循环神经网络(Deep long-short-term memory neural network, DLSTM)的模型结合迁移学习的故障诊断方法。该诊断方法基于电机振动数据,利用CNN提取故障特征;将特征作为DLSTM的输入,进一步学习、编码从CNN中学习的特征序列信息,捕获高级特征用于故障分类;首先用充足的西储轴承数据对该故障诊断模型进行预训练,再利用迁移学习放松训练数据和测试数据可不必独立同分布的能力,使用自制实验平台的小样本数据微调预训练模型。最后用迁移学习后的模型,对跨工况、跨型号、跨故障的故障轴承数据进行模拟实验。结果表明,所提出的方法与其他方法相比鲁棒性强,训练速度更快,能够更精确的诊断故障,平均诊断精度达到99%以上。 展开更多
关键词 小样本数据集故障诊断 卷积神经网络 长短期记忆网络 迁移学习
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基于深度学习的轴承故障小样本扩容及智能诊断
3
作者 刘迪洋 张清华 胡勤 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期10-18,共9页
由于轴承长期处于正常运行状态,从而使得可采集的故障数据十分有限,缺少足够的故障数据导致它与正常数据之间产生了数据不均衡问题。为了解决该问题,提出一种改进的深度卷积生成对抗网络与Swin Transformer模型相结合的故障诊断新方法... 由于轴承长期处于正常运行状态,从而使得可采集的故障数据十分有限,缺少足够的故障数据导致它与正常数据之间产生了数据不均衡问题。为了解决该问题,提出一种改进的深度卷积生成对抗网络与Swin Transformer模型相结合的故障诊断新方法。对轴承的振动信号进行连续小波变换(CWT)将其转化为时频图;构建改进的深度卷积生成对抗网络对故障信号生成的时频图进行样本扩容,以解决其样本不均衡问题;最后利用Swin Transformer模型完成对轴承故障的分类识别。实验结果表明:所提方法不仅可以生成与真实样本相似度较高的生成样本,同时能准确有效地对轴承的各类故障进行分类识别。 展开更多
关键词 数据不均衡 故障诊断 生成对抗网络 小波变换 样本扩容
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基于不均衡小样本DGA数据与改进CatBoost决策树的油浸式变压器故障诊断方法 被引量:2
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作者 王娜娜 栗文义 李小龙 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期167-176,共10页
针对油中溶解气体分析(dissolved gasses analysis, DGA)数据集小样本及不平衡特性导致故障诊断准确率不高的问题,提出一种布谷鸟搜索优化类别型特征提升算法(cuckoo search-categorical boosting, CS-CatBoost)和改进少数过采样技术(sy... 针对油中溶解气体分析(dissolved gasses analysis, DGA)数据集小样本及不平衡特性导致故障诊断准确率不高的问题,提出一种布谷鸟搜索优化类别型特征提升算法(cuckoo search-categorical boosting, CS-CatBoost)和改进少数过采样技术(synthetic minority over-sampling technique, SMOTE)的油浸式变压器故障诊断方法。首先,使用中心偏移权重(center offset weight, COW)优化SMOTE增强不均衡故障样本,获得均衡数据集。然后,通过Cat Boost构建基于集成学习框架的基分类器,并针对Cat Boost模型分类性能受其初始参数影响大、参数选择不正确后易发生过拟合或欠拟合现象,引入CS优化其初始参数,进一步提高其分类性能。实验结果表明,在小样本不均衡条件下所提出的SMOTE-CS-Cat Boost模型相比其他方法故障诊断精度明显提升,可准确判别变压器故障信息。 展开更多
关键词 油浸式变压器 故障诊断 平衡数据 布谷鸟搜索 SMOTE CatBoost
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基于大数据通信的电厂集控运行故障诊断系统设计
5
作者 郝大伟 《通信电源技术》 2024年第22期10-12,共3页
聚焦于电厂集控运行系统的故障诊断,设计并实现一套基于大数据通信的故障诊断系统。该系统深度融合了大数据采集、存储、处理与分析技术以及机器学习算法。通过部署高速传感器网络,系统能够实时、准确地采集电厂设备的运行数据,并借助... 聚焦于电厂集控运行系统的故障诊断,设计并实现一套基于大数据通信的故障诊断系统。该系统深度融合了大数据采集、存储、处理与分析技术以及机器学习算法。通过部署高速传感器网络,系统能够实时、准确地采集电厂设备的运行数据,并借助分布式存储系统实现数据的高效管理与快速访问。在此基础上,系统运用大数据分析与诊断技术,深度挖掘数据价值,建立智能故障诊断模型,实现对电厂设备的智能故障预警和精准诊断。 展开更多
关键词 数据通信 电厂控运行 故障诊断 机器学习
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基于不同工况下辅助数据集的齿轮箱故障诊断 被引量:21
6
作者 段礼祥 谢骏遥 +1 位作者 王凯 王金江 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期104-108,116,共6页
针对变工况下齿轮箱监测数据重用性低,受复杂工况影响大和已训练模型经常失效的问题,提出基于不同工况下辅助数据集的迁移成分分析方法用于设备故障诊断。迁移成分分析(Transfer Component Analysis,TCA)通过核函数将训练样本与测试样... 针对变工况下齿轮箱监测数据重用性低,受复杂工况影响大和已训练模型经常失效的问题,提出基于不同工况下辅助数据集的迁移成分分析方法用于设备故障诊断。迁移成分分析(Transfer Component Analysis,TCA)通过核函数将训练样本与测试样本映射到潜在空间,进而减小训练样本与测试样本的分布差异性。重点对比分析训练数据中不同工况下辅助数据所占比例对迁移成分分析算法性能的影响,通过仿真分析和实验验证得出,迁移成分分析方法相比传统机器学习算法,明显地减小了训练样本与测试样本的分布差异,具有更高的监测数据重用率与更高的诊断准确率,有效提高了齿轮箱变工况故障诊断的准确率和可靠性。 展开更多
关键词 齿轮箱 不同工况 辅助数据 故障诊断 迁移成分分析
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基于对不平衡数据集进行二次迁移学习的滚动轴承剥落类故障诊断方法 被引量:4
7
作者 郭俊锋 王淼生 王智明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1512-1521,共10页
滚动轴承在运行过程中正常工作状态时间长,故障时间很短,导致数据集不平衡,从而极大地影响深度学习模型故障诊断的准确率.针对该问题,提出一种基于二次迁移学习的滚动轴承不平衡数据集故障诊断方法.首先使用源域和目标域中的少量数据通... 滚动轴承在运行过程中正常工作状态时间长,故障时间很短,导致数据集不平衡,从而极大地影响深度学习模型故障诊断的准确率.针对该问题,提出一种基于二次迁移学习的滚动轴承不平衡数据集故障诊断方法.首先使用源域和目标域中的少量数据通过条件梯度惩罚生成对抗网络(CWGAN-GP)生成过渡数据集,然后将搭建好的卷积神经网络模型在源域数据集、过渡数据集和目标域数据集之间进行两次迁移,最后使用目标域的少量数据对迁移后的模型进行微调,得到最终的故障诊断模型.实验结果表明,该方法对不同工况下数据集不平衡的滚动轴承剥落类故障有较好的诊断识别效果. 展开更多
关键词 迁移学习 故障诊断 不平衡数据 生成对抗网络
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基于生成对抗网络的滚动轴承不平衡数据集故障诊断新方法 被引量:16
8
作者 郭俊锋 王淼生 +1 位作者 孙磊 续德锋 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期2825-2835,共11页
在实际工程应用中,滚动轴承在大多数时间都工作在正常状态下,故障状态时间很短。由于成本,让其长时间工作在故障状态是不现实的。这将造成故障诊断数据集的不平衡,即正常的样本远远多于故障的样本,而这会极大地影响故障诊断结果的准确... 在实际工程应用中,滚动轴承在大多数时间都工作在正常状态下,故障状态时间很短。由于成本,让其长时间工作在故障状态是不现实的。这将造成故障诊断数据集的不平衡,即正常的样本远远多于故障的样本,而这会极大地影响故障诊断结果的准确性和稳定性。针对该问题,提出一种基于Wasserstein距离条件梯度惩罚生成对抗网络(CWGAN-GP)的轴承不平衡数据集故障诊断方法,该方法能够稳定地生成高质量的样本。在故障诊断过程中,首先对生成样本的质量进行评估,然后对不平衡数据集进行逐步扩充与平衡。实验表明,该方法能够生成与真实样本高度相似的生成样本,并随着不平衡数据集被逐渐平衡,故障诊断的准确率也得到有效的提高。此外,CWGAN-GP模型在样本生成方面比其他生成模型具有更好的表现。 展开更多
关键词 故障诊断 不平衡数据 梯度惩罚 生成对抗网络 滚动轴承
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基于迁移学习的齿轮箱开放集跨工况故障诊断 被引量:1
9
作者 马翔 许庶 +2 位作者 尚芃超 马剑 周汝志 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1753-1760,共8页
随着工业与航空航天技术的不断发展,齿轮箱等旋转机械的工况与故障模式逐渐趋于多样化、复杂化,可靠性与安全性问题日益突出,大量工况数据缺乏故障标签,且不同工况间故障模式不对称,迫切需要研究有效的故障诊断方法。以齿轮箱为案例验... 随着工业与航空航天技术的不断发展,齿轮箱等旋转机械的工况与故障模式逐渐趋于多样化、复杂化,可靠性与安全性问题日益突出,大量工况数据缺乏故障标签,且不同工况间故障模式不对称,迫切需要研究有效的故障诊断方法。以齿轮箱为案例验证对象,设置跨工况和开放集故障诊断场景,针对目标工况故障标签匮乏的问题,提出利用迁移学习将源工况的知识迁移到目标工况,利用交叉熵分类损失函数对已知故障类型进行识别的方法;针对跨工况条件下故障模式不对称的开放集问题,提出利用卷积神经网络提取工况间的相似数据特征,利用二分类损失函数对目标工况的已知类与未知类进行分类的方法。提出联合损失函数,训练诊断模型,实现故障特征从源域到目标域的联合迁移。案例分析结果表明:所提方法能够实现开放集情况下的跨工况故障诊断,且平均诊断准确度在90%以上。 展开更多
关键词 旋转机械 数据驱动 开放 迁移学习 故障诊断
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基于数据增强和特征注意力机制的灰狼优化算法-优化残差神经网络变压器故障诊断方法 被引量:3
10
作者 宋辉 苑龙祥 郭双权 《现代电力》 北大核心 2024年第2期392-400,共9页
为提高变压器故障诊断的准确性,提出一种基于数据增强和特征注意力机制的灰狼优化算法(grey wolf optimization,GWO)-残差神经网络(residual neural network,ResNet)故障诊断方法。针对变压器不平衡数据集对故障诊断模型产生的影响,利... 为提高变压器故障诊断的准确性,提出一种基于数据增强和特征注意力机制的灰狼优化算法(grey wolf optimization,GWO)-残差神经网络(residual neural network,ResNet)故障诊断方法。针对变压器不平衡数据集对故障诊断模型产生的影响,利用带梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络(generative adversarial network with gradient penalty,WGANGP)对变压器数据进行数据增强。其次,在诊断模型的输入侧引入特征注意力机制,提升模型对平衡数据集中关键特征的敏感性。然后,为加速模型的收敛性,在训练的早期利用GWO-ResNet。最后基于某实测变压器数据集对所提出WGANGP-ATT-GWOResNet故障诊断模型的有效性进行验证。 展开更多
关键词 变压器故障诊断 不平衡数据 生成对抗网络 注意力机制 灰狼优化算法
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零小样本旋转机械故障诊断综述 被引量:1
11
作者 刘俊孚 岑健 +3 位作者 黄汉坤 刘溪 赵必创 司伟伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第15期42-54,共13页
随着数据时代的到来,基于数据驱动的故障诊断方法表现出了优秀的性能。深度学习应用于故障诊断以来,监督学习取得了巨大的发展,但当样本稀少或者缺失时,监督学习将缺乏训练的必要条件。提出了零小样本问题并分析了其在旋转机械故障诊断... 随着数据时代的到来,基于数据驱动的故障诊断方法表现出了优秀的性能。深度学习应用于故障诊断以来,监督学习取得了巨大的发展,但当样本稀少或者缺失时,监督学习将缺乏训练的必要条件。提出了零小样本问题并分析了其在旋转机械故障诊断领域的现状;回顾了零小样本旋转机械故障诊断的发展历程、主流模型和当前研究热点;从零样本问题和小样本问题两个方面总结了现有研究成果并分析现有方法在零小样本问题中的应用。最后,展望了旋转机械故障诊断的零小样本方法的发展趋势。 展开更多
关键词 样本 小样本 故障诊断 数据扩充
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基于TLR-ADASYN平衡化数据集的MSSA-SVM变压器故障诊断 被引量:52
12
作者 余松 胡东 +2 位作者 唐超 张丞鸣 谭为民 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3845-3853,共9页
变压器的稳定运行在电力系统安全中扮演重要角色,而变压器故障数据样本的不足会对故障类型的准确识别产生严重影响。论文首先使用了托梅克链接移除和自适应样本合成的方法对原始数据进行去噪处理及少数类数据样本合成;然后修正了部分麻... 变压器的稳定运行在电力系统安全中扮演重要角色,而变压器故障数据样本的不足会对故障类型的准确识别产生严重影响。论文首先使用了托梅克链接移除和自适应样本合成的方法对原始数据进行去噪处理及少数类数据样本合成;然后修正了部分麻雀算法(sparrow search algorithm,SSA)公式,并将其与差分进化算法融合,提出了改良麻雀算法(modified sparrow search algorithm,MSSA);接着构建了一种基于平衡数据集的改良麻雀算法优化支持向量机(modified sparrow search algorithm-support vector machine,MSSA-SVM)的变压器故障诊断模型;最后对BP神经网络(BP neural network,BPNN)、粒子群优化支持向量机(particle swarm optimization-support vector machine,PSO-SVM)、麻雀算法优化支持向量机(sparrow search algorithm-support vector machine,SSA-SVM)和MSSA-SVM进行对比仿真实验。结果显示,各类模型在使用平衡数据集后的平均准确率分别提升了3.12%、6.03%、7.58%、10.23%,验证了所提不平衡数据处理方法的有效性;另外,PSO-SVM、SSA-SVM、MSSA-SVM分别迭代了30次、26次和20次后收敛,其在测试集中Kappa系数分别为0.758、0.785和0.870,这表明了MSSA在该模型优化上具有更强的全局搜索能力。仿真结果说明在变压器数据不平衡的实际背景下,所提变压故障诊断方法具有较高的优越性。 展开更多
关键词 电力变压器 故障诊断 不平衡类样本数据处理 MSSA-SVM Kappa系数
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基于小波变换与VMD特征识别的开关柜故障自动诊断
13
作者 唐玉倩 冯同磊 范萍 《自动化应用》 2025年第2期131-134,共4页
针对开关柜易发生接触不良,导致过电流值与实际值相差较大的问题,设计了一种基于小波变换与VMD特征识别的开关柜故障自动诊断方法。采集开关柜运行数据后,利用小波变换预处理不平衡数据集,再通过VMD特征识别提取关键故障特征,最终实现... 针对开关柜易发生接触不良,导致过电流值与实际值相差较大的问题,设计了一种基于小波变换与VMD特征识别的开关柜故障自动诊断方法。采集开关柜运行数据后,利用小波变换预处理不平衡数据集,再通过VMD特征识别提取关键故障特征,最终实现开关柜故障的自动诊断。实验结果表明,设计的基于小波变换与VMD特征识别的开关柜故障自动诊断方法,测得的过电流值与真实值相比最小仅相差5A,证明该方法更适用于开关柜故障诊断。 展开更多
关键词 小波变换 VMD特征识别 开关柜故障 不平衡数据 自动诊断
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基于生成对抗网络的热泵系统故障诊断数据集扩充方法研究 被引量:3
14
作者 孙哲 金华强 +4 位作者 顾江萍 黄跃进 王新雷 郑爱武 沈希 《高技术通讯》 CAS 2021年第12期1280-1292,共13页
随着深度学习的发展,越来越多的热泵系统故障诊断方法引入深度学习技术并取得了较好的效果。基于深度学习的故障诊断技术需要依赖大量带有标记的故障数据,而现实中这类数据获取较为困难,这限制了智能诊断技术的应用。针对这一问题,本文... 随着深度学习的发展,越来越多的热泵系统故障诊断方法引入深度学习技术并取得了较好的效果。基于深度学习的故障诊断技术需要依赖大量带有标记的故障数据,而现实中这类数据获取较为困难,这限制了智能诊断技术的应用。针对这一问题,本文提出利用生成对抗网络(GAN)学习故障数据的分布,并生成更多的标记数据,实现故障数据集的扩充。针对热泵系统运行数据结构复杂且不同故障间差异小给模型学习带来较大困难这一问题,本文提出利用热泵系统基准模型将运行数据转化为残差数据并作为训练数据,降低数据复杂度,增加差异性。利用MMD指标和1-NN指标对生成的数据进行分析,发现生成数据分布和真实数据接近,且利用残差数据训练的GAN模型质量更高。利用故障诊断方法对引入不同比例生成数据的模型训练结果进行分析,发现生成数据的引入可以提高数据量不足条件下的故障诊断精度。实验结果表明,基于GAN的数据扩充方法可有效降低智能诊断对标记数据的依赖,是一种应用前景广阔的技术。 展开更多
关键词 生成对抗网络(GAN) 深度学习 数据扩充 热泵系统 故障诊断
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基于流域电力生产数据中心的主设备故障诊断研究
15
作者 卓康 陈霄逸 +3 位作者 郑蔚 宋琳莉 张鹏 石发太 《水力发电》 CAS 2024年第5期110-116,共7页
随着智能水电站、集控中心的发展,各流域水电开发公司建设了电力生产数据中心,构建了标准化、规范化的数据模型,打通了底层系统通道。在电力生产数据中心的基础上,构建统一的主设备监测数据模型,并为应对现有设备报警模式的缺陷,分析专... 随着智能水电站、集控中心的发展,各流域水电开发公司建设了电力生产数据中心,构建了标准化、规范化的数据模型,打通了底层系统通道。在电力生产数据中心的基础上,构建统一的主设备监测数据模型,并为应对现有设备报警模式的缺陷,分析专家知识和智能诊断方式的优势,建立了电站主设备的综合诊断系统,提供了多层次、多角度地的诊断参考意见,对推进智能水电建设、集控发展有着重要的意义。最后,以某混流式发电机组运行工况数据为例,分析并验证了综合诊断模型的有效性。 展开更多
关键词 流域梯级水电站 电力生产数据中心 智能 特征提取 主设备故障诊断
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基于IWAE的不平衡数据集下轴承故障诊断研究 被引量:3
16
作者 李梦男 李琨 吴聪 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期569-575,共7页
针对目前现有轴承故障诊断方法对不平衡数据集中的少数类诊断准确率低的问题,提出了不平衡数据集下基于重要性加权自编码器(Importance Weighted Auto-encoder,IWAE)的轴承故障诊断方法。首先通过少数类的样本数据来训练IWAE网络,将生... 针对目前现有轴承故障诊断方法对不平衡数据集中的少数类诊断准确率低的问题,提出了不平衡数据集下基于重要性加权自编码器(Importance Weighted Auto-encoder,IWAE)的轴承故障诊断方法。首先通过少数类的样本数据来训练IWAE网络,将生成的样本数据加入到原始数据集中,得到平衡后的数据集;然后引入深度学习方法作为诊断网络,将平衡后的数据集直接输入诊断网络中,自适应的学习故障特征,实现故障分类。为了增强诊断网络的准确率,使用一维多尺度卷积神经网络进行故障诊断。大量的定性定量实验表明,所提出的方法在不平衡比为1/7时,少数类诊断的准确率已经能够达到98.90%,均优于其他现有模型,并且拥有较好的收敛性和泛化性。 展开更多
关键词 不平衡数据 重要性加权自编码 一维多尺度卷积神经网络 轴承故障诊断
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结合WGAN GP与CNN SVM的滚动轴承故障红外诊断 被引量:2
17
作者 周建民 沈熙闻 刘露露 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期416-422,共7页
针对实际工程应用中由于滚动轴承故障状态出现的时间很短而导致数据集不平衡难以采用深度学习算法进行故障诊断的问题,提出了一种基于Wasserstein距离的梯度惩罚生成对抗网络(WGAN GP)和基于支持向量机分类的卷积神经网络(CNN SVM)相结... 针对实际工程应用中由于滚动轴承故障状态出现的时间很短而导致数据集不平衡难以采用深度学习算法进行故障诊断的问题,提出了一种基于Wasserstein距离的梯度惩罚生成对抗网络(WGAN GP)和基于支持向量机分类的卷积神经网络(CNN SVM)相结合的滚动轴承故障红外诊断方法。从红外热像图中构建不平衡数据集,通过采用WGAN GP对不平衡数据扩充以达到数据集均衡,之后将CNN SVM模型应用于数据集,提取样本深度特征完成故障分类。实验表明,WGAN GP与CNN SVM相结合的模型在不平衡数据集下表现良好,相较于其他模型有更好的故障诊断能力,并且在故障分类阶段的用时可减少16.89%以上。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 不平衡数据 生成对抗网络
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一种基于SMOTE的CNN风电机组故障诊断方法 被引量:3
18
作者 罗毅 郝伟琪 《计算机仿真》 2024年第2期91-94,353,共5页
针对风电机组故障样本数据集不平衡、训练时容易忽略少数类样本、出现过拟合等问题,提出了一种基于SMOTE算法的卷积神经网络故障诊断方法,首先利用SMOTE算法消除实际样本的不平衡性;然后将卷积层首层设置为大卷积核,其余为小卷积核的结... 针对风电机组故障样本数据集不平衡、训练时容易忽略少数类样本、出现过拟合等问题,提出了一种基于SMOTE算法的卷积神经网络故障诊断方法,首先利用SMOTE算法消除实际样本的不平衡性;然后将卷积层首层设置为大卷积核,其余为小卷积核的结构,并引入dropout算法;最后在输出端利用Softmax分类器输出故障诊断的结果。上述方法能够充分发挥卷积神经网络的数据特征提取能力,抑制过拟合现象。试验表明,上述方法可有效提高风电机组故障诊断的准确率。 展开更多
关键词 卷积神经网络 故障诊断 风电机组 不平衡数据
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大数据处理技术在风电机组齿轮箱故障诊断与预警中的应用 被引量:64
19
作者 张少敏 毛冬 王保义 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第14期129-134,共6页
风电机组状态监测数据具有量大、多源、异构、复杂、增长迅速的电力大数据特点。现有的故障诊断与预警方法在处理大数据时难以在保证精度情况下进行快速处理,故提出了结合Storm实时流数据处理和Spark内存批处理技术的风电机组在线故障... 风电机组状态监测数据具有量大、多源、异构、复杂、增长迅速的电力大数据特点。现有的故障诊断与预警方法在处理大数据时难以在保证精度情况下进行快速处理,故提出了结合Storm实时流数据处理和Spark内存批处理技术的风电机组在线故障诊断与预警模型。以齿轮箱故障诊断与预警为例阐释该模型,引入了Storm处理状态监测数据流,设计了流数据处理的Topology结构;引入Spark,利用弹性分布式数据集(RDD)编程模型实现了朴素贝叶斯(NB)算法和反向传播(BP)算法对设备状态信息进行故障诊断与预测。实验结果显示,该故障诊断与预测方法在保证精度的前提下具有较好的加速比,也证明了该故障诊断与预警模型的有效性和可行性。 展开更多
关键词 风电机组 故障诊断 故障预警 弹性分布式数据 内存批处理 数据处理
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数据集不均衡下的设备故障程度识别方法研究 被引量:14
20
作者 段礼祥 郭晗 王金江 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期178-182,共5页
在机械故障诊断中,由于故障样本难以收集且数量远远少于正常样本,即产生数据集不均衡问题。这将导致传统的分类算法如支持向量机(SVM)在处理不均衡分类问题时对少数类样本(故障样本)的分类准确率过低。加权支持向量机(C-SVM)算法是一种... 在机械故障诊断中,由于故障样本难以收集且数量远远少于正常样本,即产生数据集不均衡问题。这将导致传统的分类算法如支持向量机(SVM)在处理不均衡分类问题时对少数类样本(故障样本)的分类准确率过低。加权支持向量机(C-SVM)算法是一种处理样本集不均衡问题的常用算法,可以在一定程度上改善少数类样本的分类准确率。但是在故障程度相近时会导致样本间距过小,加权C-SVM算法对这类故障样本的识别精度不理想。为提高数据集不均衡下故障程度相近样本的分类准确率,采用二叉树结构与加权C-SVM相结合的方法,综合考虑样本类间距离、类内距离和不均衡程度,优化二叉树结构。结果表明,该算法能够有效处理样本距离过近的不均衡数据集分类问题,从而提高了故障程度相近样本的分类准确率。 展开更多
关键词 故障诊断 故障程度识别 数据不均衡 二叉树加权支持向量机
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