【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风机故障检测，具体为一种风机故障知识图谱智能穿戴设备与介质。
技术介绍
1、大型风电装备是一个复杂的机电系统，由转子(叶片、轮毂、变桨系统等)、轴承、主轴、齿轮箱、发电机、塔架、偏航系统、传感器等组成。装备长期在阵风等复杂交变载荷作用下全天候运行，恶劣服役环境严重影响了风电装备的运行安全和维护保障。当风机因故障停机时，快速定位故障原因并找到有效的解决方案对于风场的高效运维有着至关重要的意义。解决该问题的一个方案是风机故障诊断智能化数字化，在预防灾难性事故发生的同时，延长风电机组的服役寿命，从而降低风电单位能源的产出成本。
2、现有从业人员处理风机故障时主要依靠专业人员的经验和技术手册，在作业时并无专用的智能终端系统辅助维修人员，故障维修经验都严重依赖维修从业人员的工作能力，风机故障没有统一的知识库，维修时没有便携式的智能设备提供助力，并不能快速的获取故障解决方案。
3、因此，需要一种风机故障知识图谱智能穿戴设备与介质来解决上述提到的问题。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种风机故障知识图谱智能穿戴设备与介质，有效的解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种风机故障知识图谱智能穿戴设备，包括电源模块、计算单元模块、存储模块、显示模块、输入交互模块和穿戴辅助模块，所述电源模块与显示模块线性连接，所述显示模块与计算单元模块线性连接，所述计算单元模块与存储模块
3、进一步的，还包括输入解析模块、意图识别模块、槽位填充模块、实体与关系提取模块、回答生成模块和对话管理模块，所述输入解析模块与意图识别模块线性连接，所述意图识别模块与槽位填充模块线性连接，所述槽位填充模块与实体与关系提取模块线性连接，所述实体与关系提取模块与回答生成模块线性连接，所述实体与关系提取模块与回答生成模块线性连接，所述回答生成模块与对话管理模块线性连接。
4、进一步的，所述风机故障知识图谱智能穿戴设备可以集成为一体化设备，也可以分为终端和服务端，用户通过穿戴终端设备与知识库完成问答交互，获取用户提出问题的答案；智能穿戴设备是能够运行操作系统的智能计算机模块，主要包含电源、计算单元、存储、显示和输入交互模块；智能穿戴设备可以放置到安全帽上，也可以佩戴到工作服上。
5、进一步的，在硬件设备上运行软件模块，执行提出问题返回答案的对话过程；硬件设备可以与中心系统进行信息交互，上传信息和进行终端设备管理；软件模块是分布式设计，可以部署在终端设备上也可以部署在中心系统的服务器上。
6、进一步的，一种风机故障知识图谱智能穿戴设备与介质，包括知识图谱建立模块和智能问答交互技术模块，所述知识图谱建立模块构建知识图谱时，快速抽取出跟故障相关的实体、属性和关系，并可对抽取出的相关故障信息进行编辑和删除等操作，然后将这些信息存储到图数据库中，构建故障模式知识图谱；根据风机故障维修文档里的每一条故障描述进行拆解和分类，构建出了5种三元式推理规则，分别为：故障现象和故障现象之间存在并发症，故障前执行的操作间接导致的故障现象，某故障原因导致的故障现象，报警信息伴随的故障现象，故障部位常见的故障现象。
7、进一步的，所述构建知识图谱通过实体和关系抽取技术进行操作，实体和关系抽取技术指的是风机故障实体和关系抽取技术采用联合式抽取模型，同时抽取实体和关系，实体抽取和关系抽取均采用分类的思想，采用穷近的思想预测文本中所有可能的文本片段所属的实体类型，关系抽取依赖于出抽取出的实体，预测抽取实体的所有组合的关系类型，进行关系抽取会可考虑实体间的文本特征信息。
8、所述构建知识图谱的具体操作如下：
9、s1、实体关系联合抽取模型对实体进行分类，是一个softmax，但是考虑了实体的头尾，实体分类模型得到的是实体的类别和实体span，也就是文本中的那些字段是实体，模型的输入文本tokenizer，实体span，实体mask，实体size等；
10、s2、对实体模型的结果进行过滤，保留有实体，根据保留的实体构建关系负样本；
11、s3、关系分类，输入是实体，实体间连续文本特征最大值池化，实体宽度矩阵，经过一个线性层，得到关系分类的结果。
12、进一步的，所述智能问答交互技术模块首先对用户输入文本进行意图判断，识别出用户的问题是查询故障问题还是非故障问题；对于不同的问题输入采用不同的回答策略；对于意图分类实质上就是文本分类的算法。
13、进一步的，所述意图识别包括文本分类主要体现在两次意图识别上，第一次意图识别：判断用户意图是否是故障专业类问题，采用的是多模型融合的方法；主要是识别出闲聊类话题和故障专业类话题；第二次意图识别：识别出具体的医疗诊断意图，可以采用bert模型；识别出具体的故障诊断意图：故障部件、故障零部件、潜在故障模式、故障影响、故障原因、报警信息、对策措施等故障诊断意图。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
15、1、本专利技术建立风机故障的知识图谱就相当于为风机装备的维修人员提供了故障字典，借助数字化的终端设备，从业人员可以快速查到故障的原因和解决办法，减少设备维修严重依赖人员的经验，降低人为因素的影响，本专利技术可以为从业人员提供智能问答系统，准确的回答相关技术故障问题。
16、2、风机故障知识图谱智能穿戴终端，方便从业人员在工作中操作，避免繁琐的资料查询和他人协作。
17、3、本专利技术建立完善的风机故障标准知识图谱，将风机装备故障知识共享化和统一化。
18、4、本专利技术在建立知识图谱基础上搭建智能问答系统，快速提供针对性的故障解决方案。
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1.一种风机故障知识图谱智能穿戴设备，包括电源模块、计算单元模块、存储模块、显示模块、输入交互模块和穿戴辅助模块，其特征在于：所述电源模块与显示模块线性连接，所述显示模块与计算单元模块线性连接，所述计算单元模块与存储模块线性连接，所述存储模块与输入交互模块线性连接，所述输入交互模块与穿戴辅助模块线性连接。
2.根据权利要求1所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备，还包括输入解析模块、意图识别模块、槽位填充模块、实体与关系提取模块、回答生成模块和对话管理模块，其特征在于：所述输入解析模块与意图识别模块线性连接，所述意图识别模块与槽位填充模块线性连接，所述槽位填充模块与实体与关系提取模块线性连接，所述实体与关系提取模块与回答生成模块线性连接，所述实体与关系提取模块与回答生成模块线性连接，所述回答生成模块与对话管理模块线性连接。
3.根据权利要求2所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备，其特征在于：所述风机故障知识图谱智能穿戴设备可以集成为一体化设备，也可以分为终端和服务端，用户通过穿戴终端设备与知识库完成问答交互，获取用户提出问题的答案；智能穿戴设备是能够运行
4.根据权利要求3所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备，其特征在于：在硬件设备上运行软件模块，执行提出问题返回答案的对话过程；硬件设备可以与中心系统进行信息交互，上传信息和进行终端设备管理；软件模块是分布式设计，可以部署在终端设备上也可以部署在中心系统的服务器上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备与介质，包括知识图谱建立模块和智能问答交互技术模块，其特征在于：所述知识图谱建立模块构建知识图谱时，快速抽取出跟故障相关的实体、属性和关系，并可对抽取出的相关故障信息进行编辑和删除等操作，然后将这些信息存储到图数据库中，构建故障模式知识图谱；根据风机故障维修文档里的每一条故障描述进行拆解和分类，构建出了5种三元式推理规则，分别为：故障现象和故障现象之间存在并发症，故障前执行的操作间接导致的故障现象，某故障原因导致的故障现象，报警信息伴随的故障现象，故障部位常见的故障现象。
6.根据权利要求5所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备与介质，其特征在于：所述构建知识图谱通过实体和关系抽取技术进行操作，实体和关系抽取技术指的是风机故障实体和关系抽取技术采用联合式抽取模型，同时抽取实体和关系，实体抽取和关系抽取均采用分类的思想，采用穷近的思想预测文本中所有可能的文本片段所属的实体类型，关系抽取依赖于出抽取出的实体，预测抽取实体的所有组合的关系类型，进行关系抽取会可考虑实体间的文本特征信息。
7.根据权利要求6所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备与介质，其特征在于：所述构建知识图谱的具体操作如下：
8.根据权利要求6所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备与介质，其特征在于：所述智能问答交互技术模块首先对用户输入文本进行意图判断，识别出用户的问题是查询故障问题还是非故障问题；对于不同的问题输入采用不同的回答策略；对于意图分类实质上就是文本分类的算法。
9.根据权利要求8所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备与介质，其特征在于：所述意图识别包括文本分类主要体现在两次意图识别上，第一次意图识别：判断用户意图是否是故障专业类问题，采用的是多模型融合的方法；主要是识别出闲聊类话题和故障专业类话题；第二次意图识别：识别出具体的医疗诊断意图，可以采用Bert模型；识别出具体的故障诊断意图：故障部件、故障零部件、潜在故障模式、故障影响、故障原因、报警信息、对策措施等故障诊断意图。
...【技术特征摘要】
1.一种风机故障知识图谱智能穿戴设备，包括电源模块、计算单元模块、存储模块、显示模块、输入交互模块和穿戴辅助模块，其特征在于：所述电源模块与显示模块线性连接，所述显示模块与计算单元模块线性连接，所述计算单元模块与存储模块线性连接，所述存储模块与输入交互模块线性连接，所述输入交互模块与穿戴辅助模块线性连接。
2.根据权利要求1所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备，还包括输入解析模块、意图识别模块、槽位填充模块、实体与关系提取模块、回答生成模块和对话管理模块，其特征在于：所述输入解析模块与意图识别模块线性连接，所述意图识别模块与槽位填充模块线性连接，所述槽位填充模块与实体与关系提取模块线性连接，所述实体与关系提取模块与回答生成模块线性连接，所述实体与关系提取模块与回答生成模块线性连接，所述回答生成模块与对话管理模块线性连接。
3.根据权利要求2所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备，其特征在于：所述风机故障知识图谱智能穿戴设备可以集成为一体化设备，也可以分为终端和服务端，用户通过穿戴终端设备与知识库完成问答交互，获取用户提出问题的答案；智能穿戴设备是能够运行操作系统的智能计算机模块，主要包含电源、计算单元、存储、显示和输入交互模块；智能穿戴设备可以放置到安全帽上，也可以佩戴到工作服上。
4.根据权利要求3所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备，其特征在于：在硬件设备上运行软件模块，执行提出问题返回答案的对话过程；硬件设备可以与中心系统进行信息交互，上传信息和进行终端设备管理；软件模块是分布式设计，可以部署在终端设备上也可以部署在中心系统的服务器上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种风机故障知识图谱智能穿戴设备与介质，包括知识图谱建立模块和智能问答交互技术模块，其特征在于：所述知识图谱建立模块构建知识图谱时，快速抽取出跟故障相关的实...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔李沛，栾永久，岳万鹏，杨佳宸，李明阳，
申请(专利权)人：国家电投集团黑龙江电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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