一种船闸机械及金属结构多源信息融合方法及系统与流程

本发明属于多源信息融合，更具体地，涉及一种船闸机械及金属结构多源信息融合方法及系统。

背景技术：

1、船闸机械和金属结构的多源信息可以包括以下几个方面：

2、1.传感器数据：船闸机械和金属结构通常会安装各种传感器，如压力传感器、温度传感器、振动传感器等，用于监测和记录关键参数。传感器数据可以提供实时的运行状态信息和结构健康状况。

3、2.巡检数据：定期巡检船闸机械和金属结构，通过目视检查和测量，获取各种结构参数和性能指标的数据。巡检数据可以发现潜在的问题和损伤，提供维护和修复的依据。

4、3.维护记录：维护人员对船闸机械和金属结构进行的保养和维修活动记录。维护记录可以包括维护的时间、内容、使用的零部件和工具等信息，对于判断设备状况和维护效果具有重要意义。

5、4.历史数据：过去的运行数据和事件记录。历史数据可以用于分析设备的长期性能趋势、故障模式和影响因素，为预测维护和故障诊断提供依据。

6、现有技术中并没有一种技术，能够自动化的对多源数据进行融合。

技术实现思路

1、为解决以上技术问题，本发明提出一种船闸机械及金属结构多源信息融合方法，包括：

2、获取所述船闸机械的机械状态数据及金属结构的结构状态数据，对所述机械状态数据和所述结构状态数据进行预处理操作，所述预处理包括数据清洗、去噪和填充缺失值；

3、提取所述机械状态数据的机械特征值和所述结构状态数据的结构特征值，所述机械特征值和所述结构特征值组成特征值集合，其中，所述特征值集合中所述机械特征值和所述结构特征值的位置相互交叉；

4、设置特征值融合模型，并根据所述特征值集合，对所述机械特征值和所述结构特征值进行融合，生成融合后的特征值。

5、进一步的，所述特征值融合模型为：

6、，

7、其中，为第个融合后的特征值，为第个特征值的权重，为第个特征值，为特征值的数量，为特征值的调整函数，为融合特征值的调整函数。

8、进一步的，所述特征值的调整函数为：

9、，

10、其中，为所述特征值的调整函数的周期性调整因子，为所述特征值的调整函数的相位调整因子。

11、进一步的，所述融合特征值的调整函数为：

12、，

13、其中，为，和为多项式调整因子，和为幂次调整因子。

14、进一步的，所述机械状态数据及所述结构状态数据包括：

15、所述机械状态数据包括：机械压力数据、机械温度数据和机械振动数据；

16、所述结构状态数据包括：结构压力数据、结构温度数据和结构振动数据。

17、本发明还提出一种船闸机械及金属结构多源信息融合系统，包括：

18、获取数据模块，用于获取所述船闸机械的机械状态数据及金属结构的结构状态数据，对所述机械状态数据和所述结构状态数据进行预处理操作，所述预处理包括数据清洗、去噪和填充缺失值；

19、提取特征值模块，用于提取所述机械状态数据的机械特征值和所述结构状态数据的结构特征值，所述机械特征值和所述结构特征值组成特征值集合，其中，所述特征值集合中所述机械特征值和所述结构特征值的位置相互交叉；

20、融合模块，用于设置特征值融合模型，并根据所述特征值集合，对所述机械特征值和所述结构特征值进行融合，生成融合后的特征值。

21、进一步的，所述特征值融合模型为：

22、，

23、其中，为第个融合后的特征值，为第个特征值的权重，为第个特征值，为特征值的数量，为特征值的调整函数，为融合特征值的调整函数。

24、进一步的，所述特征值的调整函数为：

25、，

26、其中，为所述特征值的调整函数的周期性调整因子，为所述特征值的调整函数的相位调整因子。

27、进一步的，所述融合特征值的调整函数为：

28、，

29、其中，为，和为多项式调整因子，和为幂次调整因子。

30、进一步的，所述机械状态数据及所述结构状态数据包括：

31、所述机械状态数据包括：机械压力数据、机械温度数据和机械振动数据；

32、所述结构状态数据包括：结构压力数据、结构温度数据和结构振动数据。

33、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

34、本发明通过获取所述船闸机械的机械状态数据及金属结构的结构状态数据，对所述机械状态数据和所述结构状态数据进行预处理操作，所述预处理包括数据清洗、去噪和填充缺失值；提取所述机械状态数据的机械特征值和所述结构状态数据的结构特征值，所述机械特征值和所述结构特征值组成特征值集合，其中，所述特征值集合中所述机械特征值和所述结构特征值的位置相互交叉；设置特征值融合模型，并根据所述特征值集合，对所述机械特征值和所述结构特征值进行融合，生成融合后的特征值。本发明通过以上技术方案，可以获得更全面、更完整的数据。不同数据源可能包含不同方面或不同维度的信息，融合这些数据可以填补信息缺失，提供更全面的数据基础。

技术特征：

1.一种船闸机械及金属结构多源信息融合方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种船闸机械及金属结构多源信息融合方法，其特征在于，所述特征值融合模型为：

3.如权利要求2所述的一种船闸机械及金属结构多源信息融合方法，其特征在于，所述特征值的调整函数为：

4.如权利要求2所述的一种船闸机械及金属结构多源信息融合方法，其特征在于，所述融合特征值的调整函数为：

5.如权利要求1所述的一种船闸机械及金属结构多源信息融合方法，其特征在于，所述机械状态数据及所述结构状态数据包括：

6.一种船闸机械及金属结构多源信息融合系统，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的一种船闸机械及金属结构多源信息融合系统，其特征在于，所述特征值融合模型为：

8.如权利要求7所述的一种船闸机械及金属结构多源信息融合系统，其特征在于，所述特征值的调整函数为：

9.如权利要求7所述的一种船闸机械及金属结构多源信息融合系统，其特征在于，所述融合特征值的调整函数为：

10.如权利要求6所述的一种船闸机械及金属结构多源信息融合系统，其特征在于，所述机械状态数据及所述结构状态数据包括：

技术总结
本发明公开一种船闸机械及金属结构多源信息融合方法及系统，该方法包括：获取所述船闸机械的机械状态数据及金属结构的结构状态数据，对所述机械状态数据和所述结构状态数据进行预处理操作，所述预处理包括数据清洗、去噪和填充缺失值；提取所述机械状态数据的机械特征值和所述结构状态数据的结构特征值，所述机械特征值和所述结构特征值组成特征值集合，其中，所述特征值集合中所述机械特征值和所述结构特征值的位置相互交叉；设置特征值融合模型，并根据所述特征值集合，对所述机械特征值和所述结构特征值进行融合，生成融合后的特征值。

技术研发人员：安小刚,李林,王俊文,姜永生,蔡金易
受保护的技术使用者：交通运输部水运科学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14