一种基于PHM技术的通讯设备健康检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于PHM技术的通讯设备健康检测系统及方法，方法包括以下步骤：S1、通过数据采集模块采集述工况性能数据，进而获取PHM建模数据；S2、通过特征提取模块设置算法指标，并对所述PHM建模数据进行构造，生成初始模型；S3、通过数据分析模块对初始模型进行分析处理，输出目标模型；S4、通过健康管理模块对目标模型进行分析，确定通讯设备的故障原因。本发明专利技术通过数据采集模块可以采集故障诊断的工况性能数据，建立初始模型，实现了对工况性能数据的评估，并通过数据分析模块对初始模型进行分析处理，得到目标模型，提高了通讯设备的故障诊断的效率和识别的准确度。故障诊断的效率和识别的准确度。故障诊断的效率和识别的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PHM技术的通讯设备健康检测系统及方法


[0001]本专利技术属于PHM
，具体涉及一种基于PHM技术的通讯设备健康检测系统及方法。

技术介绍

[0002]故障诊断和状态监测技术发展至今，大致经历了三个阶段：早期人工诊断阶段、以自动检测为主的常规诊断阶段和智能诊断阶段。20世纪80年代以来，随着计算机技术、人工智能和专家系统的发展，以信号处理、系统建模和知识处理相融合的智能诊断技术成为复杂装备系统诊断维护的主要手段。复杂装备PHM技术主要涉及特征提取、状态监测、故障诊断、故障预测、健康管理、知识建模、决策支持及系统实现等方面的内容，当前对PHM建模和智能算法已经有了大量的研究，但大都局限于独立的算法和模型。针对不同的数据集，PHM建模专家在每次数据建模分析时，都要重新改写基础算法以获得所需的输出结果，可能降低输出结果准确率。存在数据和算法耦合紧密的问题，当需要选择其他算法或者对算法进行参数调整时，操作不便且效率低。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种基于PHM技术的通讯设备健康检测系统及方法解决了现有的通讯设备的故障诊断的效率和识别的准确度过低的问题。
[0004]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于PHM技术的通讯设备健康检测系统，包括依次连接的数据采集模块、特征提取模块、数据分析模块和健康管理模块；
[0005]所述数据采集模块用于采集通讯设备的工况性能数据，所述特征提取模块用于对所述无线通信信号进行特征提取，得到初始模型，所述数据分析模块用于根据初始模型进行分析处理，得到目标模型，所述健康管理模块用于根据目标模型确定通讯设备的故障原因。
[0006]进一步地：所述数据采集模块包括数据采集单元和指标设置单元；
[0007]其中，所述数据采集单元用于确定数据源和验证源，并提取故障数据和运维数据；所述指标设置单元用于根据所述故障数据和运维数据，搭建PHM算法，并通过综采设备的工况性能数据，设置算法指标；
[0008]其中，所述工况性能数据包括：电压、电流和温度；所述算法指标包括聚类算法、分类算法和回归算法。
[0009]一种基于PHM技术的通讯设备健康检测方法，包括以下步骤：
[0010]S1、通过数据采集模块采集述工况性能数据，进而获取PHM建模数据；
[0011]S2、通过特征提取模块设置算法指标，并对所述PHM建模数据进行构造，生成初始模型；
[0012]S3、通过数据分析模块对初始模型进行分析处理，输出目标模型；
[0013]S4、通过健康管理模块对目标模型进行分析，确定通讯设备的故障原因。
[0014]进一步地：所述步骤S1具体为：
[0015]通过数据采集模块采集述工况性能数据，并对所述工况性能数据依次进行标准化处理、归一化处理和降维处理，生成PHM建模数据。
[0016]上述进一步方案的有益效果为：通过标准化流程对对工况性能数据进行处理的方式，生成的PHM建模数据可以作为特征提取的数据源，并根据PHM建模数据进行构造建模，对故障诊断的效率和识别的准确度都有很大程度上的提升，弥补了因故障诊断中因人为干预而影响诊断结果的缺陷。
[0017]进一步地：所述步骤S2具体为：
[0018]通过特征提取模块设置算法指标，根据所述PHM建模数据进行构造，生成数据集，并根据数据采集模块的环境数据判断是否需要调整算法指标，若是，则根据调整后的算法指标对所述数据集进行处理，生成与算法名称对应的初始模型；
[0019]若否，则通过算法指标对所述数据集进行处理，生成与算法名称对应的初始模型。
[0020]进一步地：所述步骤S3包括以下分步骤：
[0021]S31、通过数据分析模块计算初始模型中数据的加权系数；
[0022]S32、根据加权系数计算初始模型的数据综合权值；
[0023]S33、基于初始模型的数据综合权值的大小，确定目标模型。
[0024]进一步地：所述步骤S31中，计算初始模型中数据的加权系数α
k
的表达式具体为：
[0025][0026]式中，μ为修正系数，x
ik
为第i生成的初始模型中第k类别数据，x
kmax
为初始模型中第k类别数据的最大值，x
kmin
为生初始模型中第k类别数据的最小值，m为数据类别总数。
[0027]上述进一步方案的有益效果为：通过计算加权系数可以消除数据单位间量纲差异的影响。
[0028]进一步地：所述步骤S32中，计算初始模型中数据综合权值β
k
的表达式具体为：
[0029]β
k
＝α
k
×
x
ik
+[α
k
‑1×
x
i(k
‑
1)
+(1
‑
α
k
‑1)
×
Y
k
‑1][0030]式中，x
i(k
‑
1)
为第i生成的初始模型中第k
‑
1类别数据。
[0031]进一步地：所述步骤S33具体为将最大的综合权值对应的初始模型作为目标模型。
[0032]进一步地：所述步骤S4具体为：
[0033]基于设置的历史故障样本数据，通过健康管理模块对目标模型进行分析，得到指向故障原因，从而确定通讯设备的故障原因。
[0034]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过数据采集模块可以采集故障诊断的工况性能数据，建立初始模型，实现了对工况性能数据的评估，并通过数据分析模块对初始模型进行分析处理，得到目标模型，提高了通讯设备的故障诊断的效率和识别的准确度。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的系统结构框图。
[0036]图2位本专利技术方法的流程图。
具体实施方式
[0037]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0038]实施例1：
[0039]如图1所示，在本专利技术的一个实施例中，一种基于PHM技术的通讯设备健康检测系统，包括依次连接的数据采集模块、特征提取模块、数据分析模块和健康管理模块；
[0040]所述数据采集模块用于采集通讯设备的工况性能数据，所述特征提取模块用于对所述无线通信信号进行特征提取，得到初始模型，所述数据分析模块用于根据初始模型进行分析处理，得到目标模型，所述健康管理模块用于根据目标模型确定通讯设备的故障原因。
[0041]所述数据采集模块包括数据采集单元和指标设置单元；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PHM技术的通讯设备健康检测系统，其特征在于，包括依次连接的数据采集模块、特征提取模块、数据分析模块和健康管理模块；所述数据采集模块用于采集通讯设备的工况性能数据，所述特征提取模块用于对所述无线通信信号进行特征提取，得到初始模型，所述数据分析模块用于根据初始模型进行分析处理，得到目标模型，所述健康管理模块用于根据目标模型确定通讯设备的故障原因。2.根据权利要求1所述的基于PHM技术的通讯设备健康检测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括数据采集单元和指标设置单元；其中，所述数据采集单元用于确定数据源和验证源，并提取故障数据和运维数据；所述指标设置单元用于根据所述故障数据和运维数据，搭建PHM算法，并通过综采设备的工况性能数据，设置算法指标；其中，所述工况性能数据包括：电压、电流和温度；所述算法指标包括聚类算法、分类算法和回归算法。3.一种基于PHM技术的通讯设备健康检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过数据采集模块采集述工况性能数据，进而获取PHM建模数据；S2、通过特征提取模块设置算法指标，并对所述PHM建模数据进行构造，生成初始模型；S3、通过数据分析模块对初始模型进行分析处理，输出目标模型；S4、通过健康管理模块对目标模型进行分析，确定通讯设备的故障原因。4.根据权利要求3所述的基于PHM技术的通讯设备健康检测系统，其特征在于，所述步骤S1具体为：通过数据采集模块采集述工况性能数据，并对所述工况性能数据依次进行标准化处理、归一化处理和降维处理，生成PHM建模数据。5.根据权利要求4所述的基于PHM技术的通讯设备健康检测系统，其特征在于，所述步骤S2具体为：通过特征提取模块设置算法指标，根据所述PHM建模数据进行构造，生成数据集，并根据数据采集模块的环境数据判断是否需要调整算法指标，若是，则根据调整后的算法指标对所述数据集进行处理，生成与算法名称对应的初始模型；若否，则通过算法指标对所述数据集进行处理，生成与算法名称对应的初始模型。6.根据权利要求5所述的基于PH...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳小波，许萌，贾晋媛，孙龙龙，孙雨璐，封锦琦，
申请(专利权)人：北京长城航空测控技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：