专利名称：基于二维彩色数字图谱的复杂机电系统状态评估方法
技术领域：
本技术涉及复杂机电系统的故障诊断、故障溯源及预警，特别是拥有海量监控数据的复杂机电系统的整体健康状态的判断。
背景技术：
现代复杂机电系统通常都配备了完善的以DCS (Distribute Control System)为核心的监控系统，对整个生产过程进行监测和记录，形成了海量数据。这些数据反映了整个生产系统在不同时刻的运行状态、寿命状态与工艺状态，是整个生产系统不同时刻、不同工况的真实记录。在这些数据中蕴含了系统状态的内在演化规律与本质。但是，这些数据除了具有时序性以外，还具有非线性、多源异构性、非平衡性、非典型性和海量性(每年的记录数据高达几百个GB)等多种复杂特征，呈多特征并存的特点。因此，如何利用这些多特征数据发现系统潜在异常与动态演化规律，实现对系统健康状态的科学预测与早期故障预防，仍是一个尚未解决的问题，
发明内容
本发明的目的是提供一种基于二维彩色数字图谱的复杂机电系统状态评估方法， 可以一次性处理系统所有DCS数据，并能从系统层面直观的对DCS数据的分布式复杂机电系统健康状态的评估、故障快速溯源及系统预警。本发明利用数字图像的像素所特有的高度的关联性和耦合性，将现代制造工业系统中的海量DCS数据按照一定的规则排列，并对多特征海量数据着色，将系统多变量之间的非线性、高耦合性关系利用色彩图谱直观的同时反映出来，构造出反映系统整体健康状态的二维彩色数字平面图谱。本发明的技术方案是这样实现的一个包含了 η个要素的复杂机电系统，按照特定的时间周期对所要生产要素进行采样，记录在系统变量中，则在m个采样周期后，系统共有mXn个系统变量数据，构造系统的二维彩色数字平面图谱，反映系统的整体运行状态。步骤1 构造复杂机电系统DCS数据的系统变量矩阵构造mXn阶二维复杂机电系统的系统变量数据矩阵X(以下简称数据矩阵X)如下
权利要求
1.基于二维彩色数字图谱的复杂机电系统状态评估方法，其特征在于，一个包含了 η 个要素的复杂机电系统，按照特定的时间周期对所要生产要素进行采样，记录在系统变量中，则在m个采样周期后，系统共有mX η个系统变量数据，构造系统的二维彩色数字平面图谱，反映系统的整体运行状态，包括以下步骤步骤1 构造复杂机电系统DCS数据的系统变量矩阵构造mXn阶二维复杂机电系统的系统变量数据矩阵X，以下简称数据矩阵X，如下系统综合变量
全文摘要
本发明公开了基于二维彩色数字图谱的复杂机电系统状态评估方法，利用数字图像的像素所特有的高度的关联性和耦合性，将现代制造工业系统中的海量DCS数据按照一定的规则排列，并对多特征海量数据着色，将系统多变量之间的非线性、高耦合性关系利用色彩图谱直观的同时反映出来，构造出反映系统整体健康状态的二维彩色数字平面图谱，本发明可以一次性处理系统所有DCS数据，并能从系统层面直观的对DCS数据的分布式复杂机电系统健康状态的评估、故障快速溯源及系统预警。
文档编号G06F19/00GK102306230SQ201110146488
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年6月2日
发明者姜洪权, 孙锴, 陈富民, 高建民, 高智勇 申请人:西安交通大学