发动机故障诊断模型的更新方法及故障诊断方法与流程

    技术2025-01-14  46


    本技术涉及发动机故障诊断,特别涉及一种发动机故障诊断模型的更新方法及故障诊断方法。


    背景技术:

    1、燃油发动机自20世纪被装备在载体上,例如将燃油发动机装备在飞行器、船舶和车辆等载体上,燃油发动机便凭借其燃料消耗率低、功率范围广和适应性强等优点,迅速取代蒸汽机成为各类载体的主要动力源。由于发动机通常工作在恶劣的工作环境以及发动机本身结构的复杂性导致其在工作过程中易发生故障,对发动机进行快速的故障诊断,及时判断出故障类型,对保障载体正常运行具有重要意义。

    2、相关技术中,发动机的故障诊断方法通常将发动机工作数据输送至故障诊断模型中,通过故障诊断模型进行快速诊断,然而故障诊断模型存在故障诊断不准确的问题。


    技术实现思路

    1、本技术旨在提出一种发动机故障诊断模型的更新方法及故障诊断方法,能够解决传统的发动机故障诊断技术存在故障诊断不准确的问题。

    2、第一方面,本技术实施例提供了一种发动机故障诊断模型的更新方法,应用于第一电子设备,所述第一电子设备设置于包括所述发动机的载体,方法包括:

    3、在采集到所述载体在目标工况下的第一运行数据的情况下,向第二电子设备发送工况信息,所述工况信息用于指示所述目标工况;

    4、接收所述第二电子设备反馈的目标网络参数,所述目标网络参数为:所述第二电子设备根据所述工况信息,在预设参数集合中确定与所述目标工况相匹配的网络参数;所述预设参数集合包括多组网络参数,不同所述网络参数为利用不同工况下的训练样本训练得到,所述训练样本包括历史运行数据以及相对应的故障诊断结果;

    5、利用所述目标网络参数更新初始故障诊断模型,得到目标故障诊断模型,其中,所述目标故障诊断模型用于基于所述第一运行数据输出所述发动机的目标故障诊断结果。

    6、根据本技术的一些实施例,所述第一电子设备用于按照预设的模型更新周期对所述载体在目标工况下的运行数据进行采集,

    7、所述向第二电子设备发送工况信息,包括:

    8、若所述第一运行数据为在第k个模型更新周期开始的情况下采集到的运行数据,则向所述第二电子设备发送工况信息,所述k为正整数;

    9、所述利用所述目标网络参数更新初始故障诊断模型,得到目标故障诊断模型之后,还包括:

    10、将所述目标工况下处于所述第k个模型更新周期的第一运行数据分别输入至所述目标故障诊断模型,得到所述发动机与各所述第一运行数据对应的故障诊断结果。

    11、根据本技术的一些实施例,所述k为大于1的整数,且相邻两个模型更新周期之间存在时间间隔,

    12、所述将所述目标工况下处于所述第k个模型更新周期的第一运行数据分别输入至所述目标故障诊断模型,得到所述发动机与各所述第一运行数据对应的故障诊断结果之后,所述方法还包括:

    13、获取在所述第k个模型更新周期中所述目标故障诊断模型的多个第一损失值,各所述第一损失值为所述目标故障诊断模型在基于所述第一运行数据进行故障诊断中的损失值;

    14、在所述多个第一损失值与多个第二损失值之间满足预设条件的情况下,将所述目标故障诊断模型作为目标时间间隔内的故障诊断模型,所述多个第二损失值为在第k-1个模型更新周期中的故障诊断模型的损失值,所述目标时间间隔为所述第k个模型更新周期和第k+1个模型更新周期之间的时间间隔;

    15、在所述多个第一损失值与多个第二损失值之间不满足预设条件的情况下,将所述第k-1个模型更新周期中的故障诊断模型作为目标时间间隔内的故障诊断模型。

    16、根据本技术的一些实施例,各模型更新周期内采集到的运行数据的数量相同,

    17、所述方法还包括:

    18、获取所述多个第一损失值的第一总损失值,以及获取所述多个第二损失值的第二总损失值;

    19、在所述第一总损失值大于或者等于所述第二总损失值的情况下,确定所述多个第一损失值与多个第二损失值之间不满足所述预设条件;

    20、在所述第一总损失值小于所述第二总损失值的情况下,确定所述多个第一损失值与多个第二损失值之间满足所述预设条件。

    21、根据本技术的一些实施例,所述利用所述目标网络参数更新初始故障诊断模型,得到目标故障诊断模型之后,所述方法还包括:

    22、获取所述目标故障诊断模型基于多个所述第一运行数据输出所述发动机的多个故障诊断结果;

    23、若所述多个故障诊断结果存在错误的故障诊断结果,对错误的故障诊断结果进行校正处理;

    24、基于校正处理后的多个故障诊断结果以及多个所述第一运行数据,生成多个运行样本,各所述运行样本包括所述第一运行数据及其相对应的校正处理后的故障诊断结果;

    25、根据多个所述运行样本对所述目标故障诊断模型进行训练,以对所述目标故障诊断模型的网络参数得到优化。

    26、根据本技术的一些实施例,所述根据多个所述运行样本对所述目标故障诊断模型进行训练,以对所述目标故障诊断模型的网络参数得到优化之后,所述方法还包括:

    27、将优化网络参数和所述目标工况信息发送至所述第二电子设备,以使所述第二电子设备基于所述优化网络参数对所述目标工况相匹配的网络参数进行更新,其中,

    28、所述优化网络参数为对所述目标故障诊断模型优化后得到的网络参数。

    29、第二方面,本技术实施例提供了一种发动机故障诊断模型的更新方法,应用于第二电子设备,所述第二电子设备设置于服务器端,方法包括:

    30、响应于第一电子设备发送的工况信息,向所述第一电子设备发送目标网络参数,以使所述第一电子设备利用所述目标网络参数更新初始故障诊断模型,得到目标故障诊断模型,其中,

    31、所述工况信息由所述第一电子设备在采集到载体在目标工况下的第一运行数据的情况下,向所述第二电子设备发送,所述工况信息用于指示所述目标工况;

    32、所述目标网络参数为:所述第二电子设备根据所述工况信息,在预设参数集合中确定与所述目标工况相匹配的网络参数;

    33、所述预设参数集合包括多组网络参数,不同所述网络参数为利用不同工况下的训练样本训练得到,所述训练样本包括历史运行数据以及相对应的故障诊断结果,所述目标故障诊断模型用于基于所述第一运行数据输出所述发动机的故障诊断结果。

    34、根据本技术的一些实施例,所述第一电子设备用于按照预设的模型更新周期对所述载体在目标工况下的运行数据进行采集,

    35、所述工况信息由所述第一电子设备在采集到载体在目标工况下的第一运行数据的情况下,向所述第二电子设备发送,包括:

    36、若所述第一运行数据为所述第一电子设备在第k个模型更新周期开始的情况下采集到的运行数据,则通过所述第一电子设备向所述第二电子设备发送工况信息,所述k为正整数;

    37、所述第一电子设备利用所述目标网络参数更新初始故障诊断模型,得到目标故障诊断模型之后,还包括:

    38、通过所述第一电子设备将所述目标工况下处于所述第k个模型更新周期的第一运行数据分别输入至所述目标故障诊断模型,得到所述发动机与各所述第一运行数据对应的故障诊断结果。

    39、根据本技术的一些实施例,所述k为大于1的整数,且相邻两个模型更新周期之间存在时间间隔,

    40、通过所述第一电子设备将所述目标工况下处于所述第k个模型更新周期的第一运行数据分别输入至所述目标故障诊断模型,得到所述发动机与各所述第一运行数据对应的故障诊断结果之后,所述方法还包括:

    41、通过所述第一电子设备获取在所述第k个模型更新周期中所述目标故障诊断模型的多个第一损失值,各所述第一损失值为所述目标故障诊断模型在基于所述第一运行数据进行故障诊断中的损失值;

    42、在所述多个第一损失值与多个第二损失值之间满足预设条件的情况下,通过所述第一电子设备将所述目标故障诊断模型作为目标时间间隔内的故障诊断模型,所述多个第二损失值为在第k-1个模型更新周期中的故障诊断模型的损失值,所述目标时间间隔为所述第k个模型更新周期和第k+1个模型更新周期之间的时间间隔;

    43、在所述多个第一损失值与多个第二损失值之间不满足预设条件的情况下,通过所述第一电子将所述第k-1个模型更新周期中的故障诊断模型作为目标时间间隔内的故障诊断模型。

    44、根据本技术的一些实施例,所述方法还包括:

    45、若在所述预设参数集合中确定没有与所述目标工况相匹配的网络参数,对所述预设参数集合中多组所述网络参数进行调和平均操作,得到调和网络参数;

    46、以所述调和网络参数作为所述目标网络参数。

    47、第三方面,本技术实施例提供了一种发动机的故障诊断方法,应用于第一电子设备,所述第一电子设备设置于包括所述发动机的载体,所述方法包括:

    48、利用如上述的发动机故障诊断模型的更新方法,更新初始故障诊断模型,得到目标故障诊断模型;

    49、将所述载体的第一运行数据输入至所述目标故障诊断模型,得到目标故障诊断结果。

    50、第四方面,本技术实施例提供了一种发动机故障诊断模型的更新装置,应用于第一电子设备,所述第一电子设备设置于包括所述发动机的载体,装置包括:

    51、数据发送模块,用于在采集到所述载体在目标工况下的第一运行数据的情况下,向第二电子设备发送工况信息,所述工况信息用于指示所述目标工况;

    52、数据接收模块,用于接收所述第二电子设备反馈的目标网络参数,所述目标网络参数为:所述第二电子设备根据所述工况信息,在预设参数集合中确定与所述目标工况相匹配的网络参数;所述预设参数集合包括多组网络参数,不同所述网络参数为利用不同工况下的训练样本训练得到,所述训练样本包括历史运行数据以及相对应的故障诊断结果;

    53、模型更新模块,用于利用所述目标网络参数更新初始故障诊断模型,得到目标故障诊断模型,其中,所述目标故障诊断模型用于基于所述第一运行数据输出所述发动机的故障诊断结果。

    54、第五方面,本技术实施例提供了一种发动机故障诊断模型的更新装置,应用于第二电子设备,所述第二电子设备设置于服务器端,装置包括:

    55、数据发送模块,用于响应于第一电子设备发送的工况信息,向第一电子设备发送目标网络参数;

    56、数据接收模块,用于使第一电子设备接收第二电子设备反馈的目标网络参数,

    57、模型更新模块,用于使第一电子设备利用目标网络参数更新初始故障诊断模型,得到目标故障诊断模型,其中,

    58、工况信息由第一电子设备在采集到载体在目标工况下的第一运行数据的情况下,向第二电子设备发送,工况信息用于指示目标工况;

    59、目标网络参数为:第二电子设备根据工况信息,在预设参数集合中确定与目标工况相匹配的网络参数;

    60、预设参数集合包括多组网络参数,不同网络参数为利用不同工况下的训练样本训练得到,训练样本包括历史运行数据以及相对应的故障诊断结果,目标故障诊断模型用于基于第一运行数据输出发动机的故障诊断结果。

    61、第六方面,本技术实施例提供了一种电子设备,包括:

    62、至少一个处理器;

    63、至少一个存储器,用于存储至少一个程序;

    64、当至少一个所述程序被至少一个所述处理器执行时实现如上述的发动机故障诊断模型的更新方法。

    65、第七方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,所述处理器可执行的程序被处理器执行时用于实现如上述的发动机故障诊断模型的更新方法。

    66、本技术实施例中,通过在预设参数集合中选取目标网络参数,利用目标网络参数更新初始故障诊断模型。由于目标网络参数对应的工况与载体的目标工况相匹配,即目标网络参数是通过与载体相匹配的工况所对应的训练样本训练得到,因此经过目标网络参数更新得到的目标故障诊断模型能够对发动机进行准确的故障诊断。相较于传统的发动机故障诊断技术,发动机故障诊断模型的更新方法,利用目标网络参数更新初始故障诊断模型,提高了故障诊断的准确性。

    67、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。


    技术特征:

    1.一种发动机故障诊断模型的更新方法,其特征在于,应用于第一电子设备,所述第一电子设备设置于包括所述发动机的载体,方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备用于按照预设的模型更新周期对所述载体在目标工况下的运行数据进行采集,

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述k为大于1的整数,且相邻两个模型更新周期之间存在时间间隔,

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,各模型更新周期内采集到的运行数据的数量相同,

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用所述目标网络参数更新初始故障诊断模型,得到目标故障诊断模型之后,所述方法还包括:

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据多个所述运行样本对所述目标故障诊断模型进行训练,以对所述目标故障诊断模型的网络参数得到优化之后,所述方法还包括:

    7.一种发动机故障诊断模型的更新方法,其特征在于,应用于第二电子设备,所述第二电子设备设置于服务器端,方法包括:

    8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备用于按照预设的模型更新周期对所述载体在目标工况下的运行数据进行采集,

    9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述k为大于1的整数,且相邻两个模型更新周期之间存在时间间隔,

    10.一种发动机的故障诊断方法,其特征在于,应用于第一电子设备,所述第一电子设备设置于包括所述发动机的载体,所述方法包括:


    技术总结
    本申请公开了一种发动机故障诊断模型的更新方法及故障诊断方法,应用于第一电子设备,第一电子设备设置于包括发动机的载体,方法包括:在采集到载体在目标工况下的第一运行数据的情况下,向第二电子设备发送工况信息;接收第二电子设备反馈的目标网络参数,目标网络参数为:第二电子设备根据工况信息,在预设参数集合中确定与目标工况相匹配的网络参数;预设参数集合包括多组网络参数,不同网络参数为利用不同工况下的训练样本训练得到,训练样本包括历史运行数据以及相对应的故障诊断结果;利用目标网络参数更新初始故障诊断模型,得到目标故障诊断模型,其中,目标故障诊断模型用于基于第一运行数据输出发动机的目标故障诊断结果。

    技术研发人员:张杰,吴苏敏,朱文江,余银辉,万子奇,杨胜贵
    受保护的技术使用者:中广核研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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