基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法、系统、电子设备和存储介质与流程

本发明涉及核动力检测领域，更具体地说，涉及一种基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法、系统、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、核电重要敏感设备一旦发生故障对电站系统安全性影响极大。在故障早期快速、准确地定位故障原因，是有效避免故障恶化并提高电厂运行安全性的有效手段。在电厂运行过程中储存的大量的历史数据、运维经验及维修报告等数据及资料，其蕴含了丰富的价值，但由于缺乏有效的技术手段，导致无法从数据和知识层面为重要设备的运维过程提供指导。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的问题，提供一种基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法、系统、电子设备和存储介质。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法，包括以下步骤：

3、对待监测关键设备进行实时监测，并获取所述待监测关键设备的实时信息；

4、基于所述实时信息判断所述待监测关键设备是否出现异常预警；

5、若没有出现异常预警，则继续对所述待监测关键设备进行监测；

6、若出现异常预警，则识别所述待监测关键设备的故障数据特征；

7、获取知识库中相关的知识图谱模型并调用；

8、基于所述相关的知识图谱模型和所述故障数据特征进行复杂知识分解及推理，获得故障诊断结果；

9、对所述故障诊断结果进行展示。

10、在本发明所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法中，所述方法还包括：

11、基于核电厂信息构建知识图谱模型；所述核电厂信息包括：设备信息、故障信息以及专家知识。

12、在本发明所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法中，所述基于核电厂信息构建知识图谱模型包括：

13、获取所述设备信息、所述故障信息以及所述专家知识；

14、对所述设备信息、所述故障信息以及所述专家知识进行抽取，获得设备故障的关键知识要素；

15、基于所述关键知识要素构建所述知识图谱模型；

16、将所述知识图谱模型存储在知识库中。

17、在本发明所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法中，所述基于所述关键知识要素构建所述知识图谱模型包括：

18、基于所述关键知识要素进行分类，获得不同种类的关键知识要素；

19、对所述不同种类的关键知识要素进行识别，获得具有相同属性的关键知识要素；

20、对所述具有相同属性的关键知识要素进行合并、复杂知识分解，获得实体关系三元组；

21、获取所述实体关系三元组的节点及有向边；

22、基于所述实体关系三元组的节点及有向边构建网络拓扑结构；

23、获取所述网络拓扑结构的关系属性；

24、构建条件概率表；

25、根据所述网络拓扑结构、所述关系属性以及所述条件概率表构建所述知识图谱模型。

26、在本发明所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法中，所述识别所述待监测关键设备的故障数据特征包括：

27、获取所述待监测关键设备的异常数据；

28、获取知识库中的关键设备的实例信息；

29、基于异常数据和所述知识库中的关键设备的实例信息进行匹配识别，获得所述待监测关键设备的故障数据特征。

30、在本发明所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法中，所述基于所述相关的知识图谱模型和所述故障数据特征进行复杂知识分解及推理，获得故障诊断结果包括：

31、基于所述故障数据特征进行划分，获得所述待监测关键设备的故障类型；

32、根据所述待监测关键设备的故障类型确定每类故障类型中相关的实体关系三元组；

33、基于所述实体关系三元组形成各个故障类型下的网络拓扑结构；

34、确定各个故障类型下的网络拓扑结构中的节点变量间的因果关系；

35、确定各个故障类型下的网络拓扑结构中的节点与节点间的因果关联强度；

36、基于所述因果关系、所述因果关系强度和所述相关的知识图谱模型进行分析和推理，获得所述故障诊断结果。

37、在本发明所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法中，所述确定各个故障类型下的网络拓扑结构中的节点变量间的因果关系包括：

38、基于专家知识对各个类型下的网络拓扑结构中的变量节点与关系有向边进行添加、剔除或调整，确定各个故障类型下的网络拓扑结构中的节点变量间的因果关系。

39、本发明还提供一种基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示系统，包括：

40、监测单元，用于对待监测关键设备进行实时监测，并获取所述待监测关键设备的实时信息；

41、异常判断单元，用于基于所述实时信息判断所述待监测关键设备是否出现异常预警；若没有出现异常预警，则继续对所述待监测关键设备进行监测；

42、特征数据识别单元，用于若出现异常预警，则识别所述待监测关键设备的故障数据特征；

43、调用单元，用于获取知识库中相关的知识图谱模型并调用；

44、故障诊断单元，用于基于所述相关的知识图谱模型和所述故障数据特征进行复杂知识分解及推理，获得故障诊断结果；

45、诊断结果展示单元，用于对所述故障诊断结果进行展示。

46、本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于处理器进行加载，以执行如上所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法的步骤。

47、本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，执行如上所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法的步骤。

48、实施本发明的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法、系统、电子设备和存储介质，具有以下有益效果：包括以下步骤：对待监测关键设备进行实时监测，并获取待监测关键设备的实时信息；基于实时信息判断待监测关键设备是否出现异常预警；若出现异常预警，则识别待监测关键设备的故障数据特征；获取知识库中相关的知识图谱模型并调用；基于相关的知识图谱模型和故障数据特征进行复杂知识分解及推理，获得故障诊断结果；对故障诊断结果进行展示。本发明通过针对关键设备形成完整可靠的故障诊断推理模型；在此基础上，针对故障诊断可解释性需求，利用知识图谱方法实现故障推理结果可视化展示，以满足模型的通用性和实用性，为运维人员提供故障处理建议。

技术特征：

1.一种基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法，其特征在于，所述基于核电厂信息构建知识图谱模型包括：

4.根据权利要求3所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法，其特征在于，所述基于所述关键知识要素构建所述知识图谱模型包括：

5.根据权利要求1所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法，其特征在于，所述识别所述待监测关键设备的故障数据特征包括：

6.根据权利要求1所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法，其特征在于，所述基于所述相关的知识图谱模型和所述故障数据特征进行复杂知识分解及推理，获得故障诊断结果包括：

7.根据权利要求6所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法，其特征在于，所述确定各个故障类型下的网络拓扑结构中的节点变量间的因果关系包括：

8.一种基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示系统，其特征在于，包括：

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于处理器进行加载，以执行如权利要求1至7任一项所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法的步骤。

10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，执行如权利要求1至7任一项所述的基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法的步骤。

技术总结
本发明涉及基于知识图谱的核电厂故障诊断及展示方法、系统、电子设备和存储介质，包括以下步骤：对待监测关键设备进行实时监测，并获取待监测关键设备的实时信息；基于实时信息判断待监测关键设备是否出现异常预警；若出现异常预警，则识别待监测关键设备的故障数据特征；获取知识库中相关的知识图谱模型并调用；基于相关的知识图谱模型和故障数据特征进行复杂知识分解及推理，获得故障诊断结果；对故障诊断结果进行展示。本发明通过针对关键设备形成完整可靠的故障诊断推理模型；在此基础上，针对故障诊断可解释性需求，利用知识图谱方法实现故障推理结果可视化展示，以满足模型的通用性和实用性，为运维人员提供故障处理建议。

技术研发人员：崔妍,任合斌,龙斌,黄立军,朱鹏树,王强,张圣
受保护的技术使用者：阳江核电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18