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除濕機(jī)在線故障診斷方法
、系統(tǒng)、服務(wù)器及存儲(chǔ)介質(zhì)與流程
1.本技術(shù)涉及在線故障診斷技術(shù)領(lǐng)域
，特別涉及一種除濕機(jī)在線故障診斷方法、系統(tǒng)、服務(wù)器及存儲(chǔ)介質(zhì)
。背景技術(shù)：2.除濕系統(tǒng)是室內(nèi)回風(fēng)口把室內(nèi)有水分的空氣抽到主機(jī)內(nèi)
，經(jīng)過壓縮機(jī)抽取其中的水分后，再通過室內(nèi)送風(fēng)口排到室內(nèi)
，通過室內(nèi)回風(fēng)口和室內(nèi)送風(fēng)口共兩個(gè)風(fēng)口完成了一個(gè)室內(nèi)空氣循環(huán)
，調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的濕度，確保讓人們處在一個(gè)舒適的空間
。但因?yàn)槠湟?guī)模龐大，控制策略復(fù)雜，使得各類故障頻頻發(fā)生。3.除濕系統(tǒng)常見的異常故障包括閥門故障
、管道故障、熱交換盤管故障
、除濕轉(zhuǎn)輪故障、電機(jī)故障
、風(fēng)機(jī)故障以及控制系統(tǒng)故障
。近些年來研究人員提出了許多除濕系統(tǒng)故障檢測技術(shù)，主要包括四種故障檢測技術(shù)
，即人工現(xiàn)場巡檢
；除濕系統(tǒng)自身攜帶的異常報(bào)警功能；現(xiàn)場數(shù)據(jù)已接入數(shù)據(jù)中心時(shí)
，位于控制室或數(shù)據(jù)中心的在線檢測平臺(tái)提供的預(yù)警功能；工人在控制室或數(shù)據(jù)中心觀察在線數(shù)據(jù)變化趨勢、觀察在線檢測平臺(tái)提供的預(yù)警
，最終做出的故障判斷
。但是這些現(xiàn)有的除濕系統(tǒng)故障檢測技術(shù)還存在一些不足
，比如
，一個(gè)廠區(qū)內(nèi)除濕系統(tǒng)多達(dá)上百臺(tái)時(shí)
，需要大量人力進(jìn)行巡檢
；不是系統(tǒng)中所有的設(shè)備都含有自身報(bào)警功能
，或漏掉部分系統(tǒng)故障
、異常；預(yù)警方式簡單
，僅采用上下閾值的方式
，對單一測點(diǎn)數(shù)據(jù)或多測點(diǎn)按規(guī)則運(yùn)算后的結(jié)果進(jìn)行判斷，超過設(shè)定閾值進(jìn)行報(bào)警
，且閾值設(shè)定后不會(huì)自動(dòng)修改；工人對可觀察到的報(bào)警、數(shù)據(jù)變化趨勢等進(jìn)行分析的過程需要一定的時(shí)間，從而不一定能夠及時(shí)判斷故障
。即不能夠及時(shí)
、準(zhǔn)確有效地完成對除濕系統(tǒng)的故障及異常檢測，使得除濕系統(tǒng)所控制的空間溫濕度異常狀態(tài)對生產(chǎn)和存儲(chǔ)造成損失
。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：4.通過對除濕系統(tǒng)的離線數(shù)據(jù)和在線數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析
、建模和運(yùn)算等操作，來解決除濕系統(tǒng)通過傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行故障檢測的不及時(shí)
、不準(zhǔn)確和消耗人力的問題
，減少除濕系統(tǒng)所控制的空間溫濕度異常帶來的生產(chǎn)或存儲(chǔ)的損失。5.第一方面
，本實(shí)施例提供了一種除濕機(jī)在線故障診斷方法，所述方法包括：獲取表征點(diǎn)位工作狀態(tài)的點(diǎn)位數(shù)據(jù)和需要診斷的故障目標(biāo)點(diǎn)
，根據(jù)所述故障目標(biāo)點(diǎn)獲得影響所述故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位，基于所述其它點(diǎn)位和所述點(diǎn)位數(shù)據(jù)獲得表征其它點(diǎn)位工作狀態(tài)的其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)
；對所述其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取操作，獲得特征值
；使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型處理所述特征值，得到所述故障目標(biāo)點(diǎn)的預(yù)測數(shù)據(jù)，基于所述預(yù)測數(shù)據(jù)和故障目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)，判斷所述除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。6.在其中的一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述故障目標(biāo)點(diǎn)獲得影響所述故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位包括：根據(jù)所述故障目標(biāo)點(diǎn)判斷所述故障目標(biāo)點(diǎn)所屬的故障類型，基于所述故障類型確定影響所述故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位，其中，每種故障類型都有確定影響所述故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位的判斷標(biāo)準(zhǔn)。7.在其中的一些實(shí)施例中，所述特征提取操作包括以下方式至少之一：所述其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)中的某一個(gè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)算操作，所述其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)中若干個(gè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)算操作。8.在其中的一些實(shí)施例中，所述使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型處理所述特征值，得到所述故障目標(biāo)點(diǎn)的預(yù)測數(shù)據(jù)包括：定時(shí)獲取所述除濕機(jī)的設(shè)備參數(shù)、故障目標(biāo)點(diǎn)和特征值
，根據(jù)所述故障目標(biāo)點(diǎn)獲得故障目標(biāo)點(diǎn)的歷史實(shí)際數(shù)據(jù)和影響所述故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位的歷史特征值；基于所述除濕機(jī)的設(shè)備參數(shù)和所述故障目標(biāo)點(diǎn)確定處理所述特征值的初始機(jī)器學(xué)習(xí)模型
，根據(jù)歷史特征值和故障目標(biāo)點(diǎn)的歷史實(shí)際數(shù)據(jù)離線訓(xùn)練所述初始機(jī)器學(xué)習(xí)模型
，獲得最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型，使用所述最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型在線處理所述其它點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)，獲得故障目標(biāo)點(diǎn)的預(yù)測數(shù)據(jù)。9.在其中的一些實(shí)施例中，所述根據(jù)歷史特征值和故障目標(biāo)點(diǎn)的歷史實(shí)際數(shù)據(jù)離線訓(xùn)練所述初始機(jī)器學(xué)習(xí)模型，獲得最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型之前還包括：獲取所述歷史特征值和故障目標(biāo)點(diǎn)的歷史實(shí)際數(shù)據(jù)中用于測試所述最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型準(zhǔn)確性的其它點(diǎn)位測試數(shù)據(jù)和故障目標(biāo)點(diǎn)的測試數(shù)據(jù)，使用所述最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型處理所述其它點(diǎn)位測試數(shù)據(jù)，獲得故障目標(biāo)點(diǎn)的測試預(yù)測數(shù)據(jù)；判斷所述故障目標(biāo)點(diǎn)的測試預(yù)測數(shù)據(jù)與所述故障目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)之間的差值是否大于閾值，若是，則調(diào)整所述特征提取操作和/或選擇新的初始機(jī)器學(xué)習(xí)模型；否則，獲得最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型。10.在其中的一些實(shí)施例中，所述基于所述預(yù)測數(shù)據(jù)和故障目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)，判斷所述除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)包括：基于所述預(yù)測數(shù)據(jù)和故障目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)，獲得兩者之間的偏差，記錄所述偏差在固定時(shí)間內(nèi)超過預(yù)設(shè)偏差的次數(shù)，判斷所述次數(shù)是否超過預(yù)設(shè)次數(shù)，若是，則判斷所述除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為非正常
，所述除濕機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；否則
，所述除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為正常。11.第二方面
，本實(shí)施例提供了一種除濕機(jī)在線故障診斷系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理模塊和算法計(jì)算模塊
；其中，所述數(shù)據(jù)處理模塊
，用于獲取表征點(diǎn)位工作狀態(tài)的點(diǎn)位數(shù)據(jù)；所述算法計(jì)算模塊，用于獲取需要診斷的故障目標(biāo)點(diǎn)，根據(jù)所述故障目標(biāo)點(diǎn)獲得影響所述故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位，基于所述其它點(diǎn)位和所述點(diǎn)位數(shù)據(jù)獲得表征其它點(diǎn)位工作狀態(tài)的其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)；對所述其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取操作，獲得特征值；使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型處理所述特征值，得到所述故障目標(biāo)點(diǎn)的預(yù)測數(shù)據(jù)，基于所述預(yù)測數(shù)據(jù)和故障目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)，判斷所述除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。12.在其中的一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括軟件前端模塊和軟件后端模塊；其中，所述軟件前端模塊，用于顯示所述除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和所述故障目標(biāo)點(diǎn)的預(yù)測數(shù)據(jù)；所述軟件后端模塊
，用于與所述數(shù)據(jù)處理模塊
、所述算法計(jì)算模塊和所述軟件前端模塊進(jìn)行交互
。13.第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種服務(wù)器，所述服務(wù)器包括：處理器和存儲(chǔ)器
，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有能在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序
，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的除濕機(jī)在線故障診斷方法
。14.第四方面
，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有能在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序
，其特征在于
，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的除濕機(jī)在線故障診斷方法
。15.通過采用上述方案
，本技術(shù)在線診斷除濕機(jī)的故障時(shí)，首先根據(jù)故障目標(biāo)點(diǎn)來判斷故障目標(biāo)點(diǎn)所屬的故障類型
，基于故障類型來確定直接影響該故障目標(biāo)點(diǎn)處數(shù)據(jù)變化的其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)
，并根據(jù)該故障類型來有針對性地選取進(jìn)行特征提取的運(yùn)算操作
，獲得特征值，通過對多點(diǎn)位進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)算，使得特征值能更準(zhǔn)確地表征其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)特征
；接著基于除濕機(jī)的設(shè)備參數(shù)和故障目標(biāo)點(diǎn)確定處理特征值的初始機(jī)器學(xué)習(xí)模型，根據(jù)歷史的其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)和故障目標(biāo)點(diǎn)的歷史實(shí)際數(shù)據(jù)離線訓(xùn)練初始機(jī)器學(xué)習(xí)模型
，獲得最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型，使用最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型在線處理其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)
，來獲得故障目標(biāo)點(diǎn)的預(yù)測數(shù)據(jù)；最后根據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)獲得兩者的差值
，并記錄差值在固定時(shí)間內(nèi)超過預(yù)設(shè)偏差的次數(shù)，若該次數(shù)沒有超過預(yù)設(shè)次數(shù)
，就認(rèn)定該除濕機(jī)運(yùn)行正常
，否則就認(rèn)定該除濕機(jī)有故障
。16.本技術(shù)一方面節(jié)省了除濕系統(tǒng)故障診斷所需要的人力
，另一方面通過數(shù)據(jù)分析
、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備異常報(bào)警、設(shè)備故障診斷
、設(shè)備數(shù)據(jù)趨勢動(dòng)態(tài)預(yù)警
，且上述多種算法功能的綜合運(yùn)用也可以提高故障報(bào)警準(zhǔn)確性
。另外
，對故障目標(biāo)點(diǎn)和與其相關(guān)的點(diǎn)位進(jìn)行全面數(shù)據(jù)分析、建模和運(yùn)算
，從而綜合全面地分析可能存在的異常
，提高故障識(shí)別率
。因此
，本方案可以及時(shí)、準(zhǔn)確有效地完成對除濕系統(tǒng)的故障及異常檢測
。附圖說明17.圖1是本實(shí)施例提供的雙轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)工作原理圖。18.圖2是本實(shí)施例提供的除濕機(jī)故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖
。19.圖3是本實(shí)施例提供的除濕機(jī)在線故障診斷方法的流程圖。20.圖4是本實(shí)施例提供的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的除濕機(jī)預(yù)警方案的流程圖
。21.圖5是本實(shí)施例提供的機(jī)器學(xué)習(xí)模型維護(hù)示意圖。22.圖6是本實(shí)施例提供的除濕系統(tǒng)中部分點(diǎn)位說明圖
。23.圖7是本實(shí)施例提供測試的訓(xùn)練集預(yù)測結(jié)果對比圖。24.圖8是本實(shí)施例提供的關(guān)于圖7中預(yù)測階段的放大圖
。25.圖9是本實(shí)施例提供的服務(wù)器的結(jié)構(gòu)框圖
。具體實(shí)施方式26.為更清楚地理解本技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)
，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例
，對本技術(shù)進(jìn)行了描述和說明
。然而
，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在沒有這些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本技術(shù)。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，顯然可以對本技術(shù)所公開的實(shí)施例作出各種改變，并且在不偏離本技術(shù)的原則和范圍的情況下，本技術(shù)中所定義的普遍原則可以適用于其他實(shí)施例和應(yīng)用場景。因此，本技術(shù)不限于所示的實(shí)施例，而是符合與本技術(shù)所要求保護(hù)的范圍一致的最廣泛范圍
。27.下面結(jié)合說明書附圖對本技術(shù)實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述
。28.雙轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)包括若干子系統(tǒng)：再生系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)
、蒸汽系統(tǒng)
、凍水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)
、電力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)
，各個(gè)子系統(tǒng)由一定的設(shè)備或組件構(gòu)成
。其中，再生系統(tǒng)包括兩個(gè)除濕轉(zhuǎn)輪
，即一級轉(zhuǎn)輪和二級轉(zhuǎn)輪，風(fēng)機(jī)、電機(jī)、風(fēng)管和熱交換盤管等；通風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、電機(jī)、風(fēng)管和閥門等；電力系統(tǒng)包括電源線、斷路器和動(dòng)力柜等；控制系統(tǒng)包括plc控制器、變頻器、傳感器、數(shù)采和人機(jī)交互界面等。29.圖1是本實(shí)施例提供的雙轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)工作原理圖。如圖1所示，入風(fēng)和回風(fēng)通過凍水盤管時(shí)，由于凍水排管可以改變經(jīng)過其位置的空氣溫度，使得空氣與凍水發(fā)生熱交換，空氣中的熱量降低，空氣溫度降低，最終形成一定溫度范圍內(nèi)的空氣通過轉(zhuǎn)輪，保證通過轉(zhuǎn)輪的空氣溫度滿足工藝需求
；當(dāng)通過轉(zhuǎn)輪的空氣為常溫時(shí)，轉(zhuǎn)輪具有吸附空氣中水分的能力，因此入風(fēng)和回風(fēng)在經(jīng)過凍水盤管及一級和/或二級轉(zhuǎn)輪時(shí)，空氣濕度較低，空氣中攜帶的水分被轉(zhuǎn)輪吸附，經(jīng)過轉(zhuǎn)輪后的空氣濕度下降，得到的干燥空氣送入雙轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)控制的空間，從而使得被控制空間的濕度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。與此同時(shí)，部分經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)輪后的入風(fēng)形成的干燥空氣，進(jìn)入再生回路，因此通過蒸汽盤管提高再生空氣的溫度，當(dāng)通過轉(zhuǎn)輪的空氣為高溫時(shí)，轉(zhuǎn)輪會(huì)釋放水分，將轉(zhuǎn)輪局部烘干，最終將含有水分的空氣通過排風(fēng)口排出。30.另外，轉(zhuǎn)輪在電機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)輪上的任意位置在經(jīng)過入風(fēng)和回風(fēng)回路時(shí)，帶走空氣中的水分，然后在旋轉(zhuǎn)的作用下到達(dá)再生回路，在此處被烘干，將吸附的水分釋放。通過連續(xù)的旋轉(zhuǎn)
，系統(tǒng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，入風(fēng)空氣和回風(fēng)空氣中的部分水分將由排風(fēng)空氣帶出系統(tǒng)
，最終達(dá)到送風(fēng)空氣中的水分少于入風(fēng)空氣
。31.其中
，一級轉(zhuǎn)輪和二級轉(zhuǎn)輪用于改變空氣濕度；凍水盤管和蒸汽盤管用于改變經(jīng)過其位置的空氣溫度
，從而保證通過轉(zhuǎn)輪的空氣溫度滿足工藝要求
，凍水盤管和蒸汽盤管還均由各自的閥門控制其中通過的凍水或蒸汽的流量
，從而起到靈活調(diào)節(jié)凍水降溫和蒸汽加熱的效果
；風(fēng)機(jī)用來控制氣流的方向與速度，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)。32.在實(shí)施例中，回風(fēng)空氣來自被雙轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)控制的空間，一方面可以在回風(fēng)處測量被控制空間的溫度和濕度情況，便于控制系統(tǒng)調(diào)整；另一方面可以保證被控制空間內(nèi)的空氣循環(huán)，并且由于回風(fēng)空氣的溫度和濕度在正常情況下較為接近控制目標(biāo)，從而減少系統(tǒng)耗能。33.本實(shí)施例提供了一種除濕機(jī)在線故障診斷系統(tǒng)，圖2是本實(shí)施例提供的除濕機(jī)故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖
。如圖2所示，該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)處理模塊
、軟件后端模塊
、算法計(jì)算模塊和軟件前端模塊。34.數(shù)據(jù)處理模塊用于獲取表征點(diǎn)位工作狀態(tài)的點(diǎn)位數(shù)據(jù)
。35.數(shù)據(jù)處理模塊包括傳感器
、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸三種類型的設(shè)備
，其數(shù)量和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際物理位置情況而定
，本實(shí)施例不進(jìn)行限定。系統(tǒng)所需要的點(diǎn)位數(shù)據(jù)都對應(yīng)傳感器的一個(gè)輸出數(shù)據(jù)，比如在送風(fēng)口處設(shè)有一個(gè)溫度傳感器
，來對應(yīng)送風(fēng)口溫度這一點(diǎn)位數(shù)據(jù)
。一個(gè)傳感器設(shè)備可以測量一個(gè)點(diǎn)位處的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)，比如溫濕度一體傳感器，可以同時(shí)測量一個(gè)點(diǎn)位上的溫度和濕度
，生成兩個(gè)數(shù)據(jù)
。其中
，傳感器在工作時(shí)需要對除濕機(jī)的關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)
、工藝數(shù)據(jù)和換件數(shù)據(jù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)地測量。比如除濕系統(tǒng)管道中各個(gè)關(guān)鍵位置的溫度和濕度
；被控制空間內(nèi)的溫度和濕度；除濕系統(tǒng)中各個(gè)閥門開度
；除濕轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速；除濕系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)
、電機(jī)的各個(gè)軸承的溫度和振動(dòng)等等
，這些數(shù)據(jù)都需要通過相應(yīng)的傳感器進(jìn)行檢測。36.點(diǎn)位通過傳感器測量后
，需要由數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行采集，將傳感器連續(xù)的檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換為一定周期的離散數(shù)據(jù)
，周期可根據(jù)算法需要或者其它情況來進(jìn)行調(diào)整
。通常一個(gè)傳感器設(shè)備配有一個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備
，也可以多個(gè)傳感器設(shè)備共用一個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備。在多個(gè)傳感器設(shè)備共用一個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的情況下
，可以選取位置相對靠近的傳感器共同使用一個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備
，也可根據(jù)實(shí)際情況來選取共用一個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的傳感器設(shè)備。37.通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行采集后
，數(shù)據(jù)將通過數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備進(jìn)行傳輸
，如路由器、網(wǎng)關(guān)等設(shè)備
。通常同一物理空間內(nèi)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以共用一套數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備
，具體實(shí)現(xiàn)由實(shí)際物理空間的條件而決定。38.軟件后端模塊是與其它模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互
、管理各模塊獲得的數(shù)據(jù)
，和管理各部分的任務(wù)進(jìn)行或線程等
，是各個(gè)模塊相互連接的中心。具體包括但不限于數(shù)據(jù)獲取功能
、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理功能
、數(shù)據(jù)的簡單處理功能、核心算法任務(wù)的調(diào)用與管理功能和前端的交互功能
。39.具體可以用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊中的數(shù)據(jù)和算法計(jì)算模塊的計(jì)算結(jié)果
，并將數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果發(fā)送給軟件前端模塊。40.算法計(jì)算模塊用于獲取需要診斷的故障目標(biāo)點(diǎn)
，根據(jù)故障目標(biāo)點(diǎn)獲得影響故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位，基于其它點(diǎn)位和點(diǎn)位數(shù)據(jù)獲得表征其它點(diǎn)位工作狀態(tài)的其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)
；對其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取操作，獲得特征值
；使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型處理特征值，得到故障目標(biāo)點(diǎn)的預(yù)測數(shù)據(jù)，基于預(yù)測數(shù)據(jù)和故障目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)，判斷除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。41.根據(jù)潛在故障發(fā)生可能性的大小，從除濕系統(tǒng)存在的潛在故障類型中選取一個(gè)進(jìn)一步診斷的故障類型，基于該故障類型來確定故障目標(biāo)點(diǎn)，比如，選取進(jìn)一步診斷的故障類型為送風(fēng)口溫度，那么該故障目標(biāo)點(diǎn)為送風(fēng)口處。通過機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，結(jié)合與該故障目標(biāo)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的其它點(diǎn)位的運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)也結(jié)合設(shè)備的運(yùn)行機(jī)理和環(huán)境條件，全面綜合地實(shí)現(xiàn)除濕系統(tǒng)的故障準(zhǔn)確診斷
。42.軟件前端模塊主要是與使用軟件的用戶進(jìn)行交互
，將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)以一定的形式進(jìn)行展示
，同時(shí)獲得用戶的操作信息
。具體的軟件前端功能包括但不限于：操作界面功能、用戶登錄與管理功能
、系統(tǒng)總覽功能、設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示功能
、故障報(bào)警功能、報(bào)警展示與管理功能、歷史數(shù)據(jù)展示功能和系統(tǒng)設(shè)置功能等。具體可以用于顯示除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和故障目標(biāo)點(diǎn)的預(yù)測數(shù)據(jù)。43.本實(shí)施例的除濕系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理模塊對除濕系統(tǒng)進(jìn)行若干點(diǎn)位的數(shù)據(jù)檢測、采集和傳輸；由軟件后端部分接收該數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)將數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理后調(diào)用算法計(jì)算模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算；算法計(jì)算模塊將計(jì)算的結(jié)果返回給軟件后端模塊；軟件后端部分將獲得的數(shù)據(jù)、計(jì)算結(jié)果發(fā)送給軟件前端模塊，由軟件前端模塊負(fù)責(zé)展示；本實(shí)施例中包含的硬件平臺(tái)為搭載軟件后端模塊和算法計(jì)算模塊的服務(wù)器；軟件前端模塊可在本地硬件平臺(tái)上進(jìn)行展示，也可通過網(wǎng)絡(luò)在其它硬件平臺(tái)上展示，如計(jì)算機(jī)上面遠(yuǎn)程展示；用戶可通過軟件前端模塊或者遠(yuǎn)程軟件前端模塊對故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置、控制等操作，用戶在軟件前端模塊的操作信息將會(huì)發(fā)送給軟件后端模塊，由軟件后端模塊根據(jù)用戶輸入的信息對核心算法或軟件后端模塊本身的參數(shù)或結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。44.基于上述系統(tǒng)，本系統(tǒng)提供了一種除濕機(jī)在線故障診斷方法。圖3是本實(shí)施例提供的除濕機(jī)在線故障診斷方法的流程圖。如圖3所示
，該流程包括如下步驟：步驟s301，獲取表征點(diǎn)位工作狀態(tài)的點(diǎn)位數(shù)據(jù)和需要診斷的故障目標(biāo)點(diǎn)
，根據(jù)故障目標(biāo)點(diǎn)獲得影響故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位，基于其它點(diǎn)位和點(diǎn)位數(shù)據(jù)獲得表征其它點(diǎn)位工作狀態(tài)的其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)。45.在本實(shí)施例中，傳感器在實(shí)時(shí)記錄著除濕機(jī)不同位置的點(diǎn)位數(shù)據(jù)，根據(jù)其它點(diǎn)位可以從點(diǎn)位數(shù)據(jù)中獲取表征其它點(diǎn)位工作狀態(tài)的其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)，其中，根據(jù)故障目標(biāo)點(diǎn)獲得影響故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位包括：根據(jù)故障目標(biāo)點(diǎn)判斷故障目標(biāo)點(diǎn)所屬的故障類型，基于故障類型確定影響故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位，其中，每種故障類型都有確定影響故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位的判斷標(biāo)準(zhǔn)。46.本實(shí)施例中故障目標(biāo)點(diǎn)的故障類型包括受管道風(fēng)向影響的故障類型和除濕系統(tǒng)中設(shè)備工作參數(shù)的故障類型。影響每種故障類型的因素都不同，受管道風(fēng)向影響的故障類型的影響因素是管道中的風(fēng)向，而設(shè)備工作參數(shù)的故障類型的影響因素是該設(shè)備的其它數(shù)據(jù)。比如故障目標(biāo)點(diǎn)屬于受管道風(fēng)向影響的故障類型，在基于該故障類型確定影響故障目標(biāo)點(diǎn)的其它點(diǎn)位的具體操作為：根據(jù)故障目標(biāo)點(diǎn)確定其所處的第一管道，基于第一管道的氣體流向可以確定第一管道中直接影響故障目標(biāo)點(diǎn)的第一其它點(diǎn)位，其中，第一其它點(diǎn)位至少包含一個(gè)點(diǎn)位。由于本實(shí)施例中設(shè)有兩個(gè)管道
，因此還需要判斷氣體從第一其它點(diǎn)位到故障目標(biāo)點(diǎn)位的過程中是否會(huì)遇到分叉口
，流入第二管道中
，若有，就需要根據(jù)氣體的流向確定第二管道中直接影響故障目標(biāo)點(diǎn)的第二其它點(diǎn)位
，其中
，其它點(diǎn)位包括第一點(diǎn)位和第二點(diǎn)位
；若沒有流入第二管道中
，那么第二其它點(diǎn)位就是空白，此時(shí)的其它點(diǎn)位就是第一其它點(diǎn)位
。在診斷故障目標(biāo)點(diǎn)時(shí)也充分考慮其它點(diǎn)位對該故障目標(biāo)點(diǎn)處數(shù)據(jù)的影響
，與其它點(diǎn)位進(jìn)行聯(lián)動(dòng)分析。47.步驟s302
，對其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取操作，獲得特征值
；使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型處理特征值
，得到故障目標(biāo)點(diǎn)的預(yù)測數(shù)據(jù)
，基于預(yù)測數(shù)據(jù)和故障目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)，判斷除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。48.在對其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取時(shí)，可以采用以下操作方式至少之一：其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)中的某一點(diǎn)位數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)算操作；其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)中若干個(gè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)算操作。其中，其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)中的某一點(diǎn)位數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)算操作可以為這段時(shí)間內(nèi)該點(diǎn)位數(shù)據(jù)的均值、最大值
、最小值、方差
、標(biāo)準(zhǔn)差
、積分
、微分和傅里葉變換后各能量的分量等，其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)中若干個(gè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)算操作可以為該點(diǎn)位在一段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)的加和
、乘積、差值
、比例、均值
、方差和標(biāo)準(zhǔn)差等操作
。49.由于對點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算操作后的特征值可以更簡單清楚地表明點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)的變化趨勢
，體現(xiàn)當(dāng)前點(diǎn)位的特點(diǎn)。因此，根據(jù)實(shí)際情況使用對點(diǎn)位數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算操作后的特征值來替代原始的點(diǎn)位數(shù)據(jù)
，對故障目標(biāo)點(diǎn)和與其相關(guān)的點(diǎn)位進(jìn)行全面數(shù)據(jù)分析
，從而綜合全面地分析可能存在的異常
，提高故障識(shí)別率
。50.圖4是本實(shí)施例提供的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的除濕機(jī)預(yù)警方案的流程圖
。如圖4所示
，該方案包括目標(biāo)確立
、數(shù)據(jù)獲取、特征提取
、模型構(gòu)建
、上線運(yùn)行和模型維護(hù)
。其中，目標(biāo)確立用于確定所要預(yù)測或分類的故障類型
，確定故障目標(biāo)點(diǎn)。數(shù)據(jù)獲取用于獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)
、環(huán)境數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)
，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗等預(yù)處理，舍棄檢測出現(xiàn)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。特征提取用于對所預(yù)測的故障目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)上的故障梳理
，比如該設(shè)備容易出現(xiàn)哪些故障
，相應(yīng)的故障原因是哪些
，同時(shí)對其它數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，尋找故障相關(guān)的關(guān)鍵特征
。其中步驟s301和步驟s302已經(jīng)對其進(jìn)行了詳細(xì)說明，這里就不再進(jìn)行贅述
。51.模型構(gòu)建需要根據(jù)故障目標(biāo)點(diǎn)的特點(diǎn)
、類型
、數(shù)據(jù)情況、特征情況等多方面因素，選擇合適的機(jī)器學(xué)習(xí)算法
。選擇算法后需要對模型進(jìn)行訓(xùn)練
，同時(shí)通過算法參數(shù)的調(diào)整，目的是達(dá)到理想的計(jì)算結(jié)果。最終對模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評估，不滿足要求則需要重新調(diào)整模型參數(shù)
、或調(diào)整特征、或重新選擇模型
，因此該步驟需要與特征提取進(jìn)行互動(dòng)
，經(jīng)過反復(fù)多次的特征提取和模型訓(xùn)練
，達(dá)到最終理想的計(jì)算結(jié)果
。52.由于除濕機(jī)都有各自的設(shè)備參數(shù)
，且故障目標(biāo)點(diǎn)也有各自的特點(diǎn)
，因此需要基于除濕機(jī)的設(shè)備參數(shù)和故障目標(biāo)點(diǎn)先確定初始機(jī)器學(xué)習(xí)模型
，然后再根據(jù)歷史特征值和故障目標(biāo)點(diǎn)的歷史實(shí)際數(shù)據(jù)來離線訓(xùn)練初始機(jī)器學(xué)習(xí)模型
，來得到最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型
。53.另外，模型構(gòu)建在和特征提取進(jìn)行互動(dòng)
，經(jīng)過反復(fù)多次的特征提取和模型訓(xùn)練，達(dá)到最終理想的計(jì)算結(jié)果
，也就是根據(jù)歷史特征值和故障目標(biāo)點(diǎn)的歷史實(shí)際數(shù)據(jù)離線訓(xùn)練初始機(jī)器學(xué)習(xí)模型
，獲得最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型的過程。其中
，機(jī)器學(xué)習(xí)模型所包含的具體算法有很多
，具體的機(jī)器學(xué)習(xí)算法包括但不限于：bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹、支持向量機(jī)、k近鄰、隨機(jī)森林、lstm、集成學(xué)習(xí)、xgboost、lightgbm和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。54.在獲得最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型之前還包括：獲取歷史特征值和故障目標(biāo)點(diǎn)的歷史實(shí)際數(shù)據(jù)中用于測試最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型準(zhǔn)確性的其它點(diǎn)位測試數(shù)據(jù)和故障目標(biāo)點(diǎn)的測試數(shù)據(jù)，使用最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型處理其它點(diǎn)位測試數(shù)據(jù)，獲得故障目標(biāo)點(diǎn)的測試預(yù)測數(shù)據(jù)；判斷故障目標(biāo)點(diǎn)的測試預(yù)測數(shù)據(jù)與故障目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)之間的差值是否大于閾值，若是，則表明當(dāng)前的機(jī)器學(xué)習(xí)模型不可用，需要調(diào)整特征提取操作和/或選擇新的初始機(jī)器學(xué)習(xí)模型
，接著進(jìn)行訓(xùn)練
，直到機(jī)器學(xué)習(xí)模型可用才停止訓(xùn)練
；否則
，就表明當(dāng)前的機(jī)器學(xué)習(xí)模型可用，獲得了最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型。55.獲得最終機(jī)器學(xué)習(xí)模型后，由于特征提取操作方式中的包含某一點(diǎn)位數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)算操作，因此特征提取的運(yùn)算需要經(jīng)過一定的調(diào)整，由離線數(shù)據(jù)特征提取計(jì)算轉(zhuǎn)變?yōu)樵诰€數(shù)據(jù)的特征提取計(jì)算。通過離線轉(zhuǎn)在線之后的模型便可上線運(yùn)行，對未來的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的計(jì)算，獲得故障目標(biāo)點(diǎn)的預(yù)測數(shù)據(jù)。56.模型上線運(yùn)行后，會(huì)得到實(shí)時(shí)的結(jié)果，但與此同時(shí)，我們也需要關(guān)注模型結(jié)果的性能，若預(yù)測結(jié)果與實(shí)際情況相比的準(zhǔn)確性、預(yù)測計(jì)算的耗時(shí)等，并且定期地將新的故障案例數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，對原有的模型進(jìn)行增量學(xué)習(xí)，從而進(jìn)一步提高模型的準(zhǔn)確性，或防止模型隨時(shí)間推移出現(xiàn)性能下降的情況。57.圖5是本實(shí)施例提供的機(jī)器學(xué)習(xí)模型維護(hù)示意圖。如圖5所示，實(shí)時(shí)測量所得的數(shù)據(jù)稱為在線數(shù)據(jù)，在線數(shù)據(jù)經(jīng)過在線特征提取后，得到若干量化的特征值，特征值作為機(jī)器學(xué)習(xí)模型的輸入，經(jīng)過模型的計(jì)算
，得到相應(yīng)的輸出，即異?div id="jfovm50" class="index-wrap">；蚬收系膱?bào)警或診斷結(jié)果。58.當(dāng)在線數(shù)據(jù)發(fā)生后
，以一定的方式存儲(chǔ)下來
，成為離線數(shù)據(jù)。在機(jī)器學(xué)習(xí)模型初次建立或后續(xù)更新時(shí)，需要利用足夠量的離線數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練。離線數(shù)據(jù)經(jīng)過特征提取得到若干歷史特征值，這些歷史特征值用于模型的訓(xùn)練。當(dāng)模型訓(xùn)練完畢并在驗(yàn)證數(shù)據(jù)上達(dá)到理想的效果后，模型可用于在線計(jì)算。需要注意的是，對于解決不同的故障診斷問題時(shí)，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的除濕機(jī)預(yù)警方案的流程和機(jī)器學(xué)習(xí)模型維護(hù)方式都是相同的，但具體用到的點(diǎn)位數(shù)據(jù)、特征和機(jī)器學(xué)習(xí)模型并不一定相同，需要根據(jù)實(shí)際情況而進(jìn)行選擇。59.在本實(shí)施例中，基于預(yù)測數(shù)據(jù)和故障目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)，判斷除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)包括：基于預(yù)測數(shù)據(jù)和故障目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)，獲得兩者之間的偏差
，記錄偏差在固定時(shí)間內(nèi)超過預(yù)設(shè)偏差的次數(shù)，判斷次數(shù)是否超過預(yù)設(shè)次數(shù)
，若是，則判斷除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為非正常
，除濕機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；否則
，除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為正常
。通過數(shù)據(jù)分析
、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備異常報(bào)警、設(shè)備故障診斷
、設(shè)備數(shù)據(jù)趨勢動(dòng)態(tài)預(yù)警，且上述多種算法功能的綜合運(yùn)用也可以提高故障報(bào)警準(zhǔn)確性
。60.在本實(shí)施例中
，除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為非正常之后還包括對故障目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置和/或控制操作來保護(hù)除濕機(jī)
。61.本實(shí)施例還提供了以雙轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)中的一種故障：送風(fēng)露點(diǎn)異常，采用lightgbm算法的機(jī)器學(xué)習(xí)模型為例的測試
。圖6是本實(shí)施例提供的除濕系統(tǒng)中部分點(diǎn)位說明圖
。如圖6所示
，每一個(gè)編號(hào)代表一個(gè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)
，①送風(fēng)露點(diǎn)、②后部凍水閥門開度
、③中部風(fēng)管溫度
、④中部風(fēng)管濕度
、⑤中部風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、⑥二級轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速、⑦后部蒸汽閥門開度
、⑧后部再生風(fēng)管溫度和⑨后部排風(fēng)風(fēng)管溫度。62.在本測試中以①為故障目標(biāo)點(diǎn)
，②至⑨為模型所需的其它點(diǎn)位數(shù)據(jù)
。然后對②至⑨采用平均值方式進(jìn)行特征提取，并采用lightgbm算法的機(jī)器學(xué)習(xí)模型
，其中本測試在2021.10.07到2021.10.17的時(shí)間段內(nèi)一共采用了個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)，其中前個(gè)時(shí)刻作為訓(xùn)練及驗(yàn)證數(shù)據(jù)
，訓(xùn)練與驗(yàn)證的數(shù)據(jù)比例為7：3，即有算法從個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)中隨機(jī)選取70%的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)
，30%的數(shù)據(jù)作為驗(yàn)證數(shù)據(jù)
。剩下的2500個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)作為預(yù)測集
，其中包含約300個(gè)時(shí)刻的異常數(shù)據(jù)和約2200個(gè)時(shí)刻的正常數(shù)據(jù)
。上述的每一個(gè)時(shí)刻數(shù)據(jù)包含②至⑨點(diǎn)位數(shù)據(jù)的若干特征值