知识图谱技术在预测与健康管理中的应用现状与研究展望

随着预测与健康管理(PHM)技术的不断发展以及设备智能化、信息化程度的不断提高,预测与健康管理的领域知识与日俱增。知识图谱技术因其强大的知识组织、管理、表示能力以及支持的数据/知识驱动相关方法,受到领域内学者广泛关注。面向预测与健康管理领域,对知识图谱的概念、关键技术、领域应用以及挑战与展望进行了综述。首先,介绍了领域知识图谱的定义和组成要素;其次,讨论了领域知识图谱的构建方法,简要归纳了领域内常用的构建方式和技术;然后,结合领域内知识特点,详细介绍了领域内知识图谱的应用情况;最后,分析了与领域融合的知识图谱研究中存在的挑战以及未来的发展方向。综述旨在帮助研究者加深对知识图谱及其在预测与健康管理领域应用的了解,以促进知识图谱在该领域应用中的进一步发展和创新。

船舶低速机故障预测与健康管理技术研究及应用

为了提高船舶低速机运行的稳定性和可靠性以及船舶航行安全性,构建了船舶低速机故障预测与健康管理系统,利用GT-POWER软件搭建了低速机仿真模型数据库,提出了基于性能仿真、油液分析以及振动分析相融合的故障诊断方法。以此为基础,成功研制出船舶低速机故障预测与健康管理系统并完成台架试验,自主设计和开发的系统样机及客户端已成功应用于某6.2×10^(4)t多功能纸浆船,安全稳定运行超过6000 h,完成了相关实船验证,实现了对船舶主机的全生命周期管理,该系统为智能船舶的安全运维开辟了新的方向,对智能船舶的建设具有积极的推动和引导意义。

电力变压器故障预测与健康管理:挑战与展望

电力变压器故障机理复杂且维修成本高昂,对电力系统的安全稳定运行具有明显的消极影响。在数据完备的情况下,获得变压器运行状态的健康指标,对其进行适当的状态维护或预防性维护,对电力系统安全稳定运行具有显著的积极作用。而当前的研究成果大多关注变压器健康管理的某一层面或某一阶段,致使研究成果较为孤立、集成性较差。首先,梳理了目前电力变压器研究存在的主要问题,并给出了基于故障预测与健康管理(PHM)的解决思路;然后,初步界定了电力变压器PHM的管理周期,并系统分析了国内外针对电力变压器健康监测、故障诊断与预测的研究成果;最后,讨论并展望了未来开展大型电力变压器PHM的若干问题。

机载预测与健康管理(PHM)系统的体系结构

故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management PHM)系统对于推动作战飞机从"事后维修"、"定时维修"向"视情维修"转变具有十分重要的意义。针对新一代作战飞机的技术特点以及在维修保障方面的需求,对机载PHM系统体系结构的3种备选方案进行了对比分析,提出了一种由模块/单元层PHM、子系统级PHM、区域级PHM和平台级PHM等4层集成的层次化体系结构,并着重从层次的划分、组成要素的功能描述、信息传输和外部逻辑等几个方面进行了论述。

故障预测与健康管理技术综述

本文介绍了故障预测与健康管理技术(prognostics and health management,PHM)的基本概念和研究内涵,重点对故障预测体系结构、方法、相关标准以及国内外研究现状进行了综合论述和分析,总结了当前的研究热点和存在的技术难点,展望了未来研究发展趋势。

深度学习在设备故障预测与健康管理中的应用

在智能制造背景下,大数据驱动的设备故障预测与健康管理日益受到各界重视。深度学习能够在层次结构的特征提取过程中发现更多的隐藏知识,在领域自适应方面具有良好的数据适应性,近年来逐渐成为设备故障预测与健康管理的研究热点,并在设备故障诊断和预测中得到了广泛的应用。通过系统回顾近年来深度学习在设备故障预测与健康管理中应用,总结、分类和解释关于这一热点主题的主要文献,讨论了各种体系结构和相关理论。在此基础上,阐述了深度学习在设备故障诊断和预测方面所取得的主要成果、面临的挑战、以及未来的发展趋势,为设备故障预测与健康管理领域选择、设计或实现深度学习架构,提供明确的方向。

故障预测与健康管理系统验证与确认方法综述

介绍了故障预测与健康管理验证与确认的研究动机,说明了该方法在整个系统设计中的地位;将验证和确认方法分为三大支撑技术:验证方法与性能评估、原型验证系统和不确定性管理,综述了这三种支撑技术的现有方法,分析比较了各方法的区别和联系,指出了具体的实现途径;点明了故障预测与健康管理系统验证与确认方法要关注的问题,明确了未来的发展趋势。

船舶主推进系统故障预测与健康管理设计

随着装备系统复杂性、综合化、智能化程度的不断增加,其可靠性、维修性、测试性,保障性、安全性以及寿命周期费用的问题越来越受到人们的重视,为故障预测与健康管理(PHM)技术的产生发展提供了契机。本文首先简要介绍了PHM的内涵、功能及结构。在此基础上,以船舶主推进系统为研究对象,从体系结构、应用功能组成两个方面开展船舶主推进系统的PHM初步设计。最后,重点针对其中的设备健康检查模块,从工作原理、模块组成及功能实现流程等方面进行了详细设计。

航空电子系统故障预测与健康管理技术现状与发展

故障预测与健康管理(PHM)技术是比传统的故障诊断技术更高级的故障诊断、预测和健康管理技术,将PHM技术应用于电子系统已成为该技术的重要发展趋势之一。根据当前的研究进展,总结了电子系统故障预测的4种实现方法:特征参数法、预警电路、累积损伤模型法和综合法,分析了电子系统PHM技术涉及的关键技术,探讨了电子系统PHM技术发展在特征参数获取、物理损伤模型和电子元器件质量方面将遇到的问题和挑战。最后,从可测性、PHM的标准化和评价指标等方面对电子系统PHM技术的进一步发展提出了几点意见。

基于油液监测的船舶柴油机故障预测与健康管理技术研究

以连续监测收集的油液光谱数据为依据,提出了基于统计过程控制(SPC)的船舶柴油机故障预测方法,将主要磨损元素的质量浓度梯度作为质量特性指标,运用SPC技术对各质量特性进行了统计分析.结果表明,此船舶柴油机可能存在异常因素而导致磨损状态处在统计控制之外,需要查找故障的根源;并基于上述获得的油液监测数据,利用投影寻踪(PP)方法对此船舶柴油机整机性能退化程度进行了综合评定,制定了相应的评判标准.

故障预测与健康管理系统相关标准综述

随着故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)技术的快速发展和实际应用的不断深入,PHM相关标准的建立就显得非常重要。首先给出了PHM的概念和技术内涵,指明PHM标准应该规范的内容,并介绍了国内外的研究现状;其次综述了现有国外标准化组织和机构中与相关的标准,并按照视情维修(CBM),故障预测与健康管理(PHM),综合航天器健康管理(IVHM)和状态使用和管理系统(HUMS)对PHM相关标准进行了深入分析;最后对我国PHM标准开发提出了几点建议,并指明了下一步工作的重点和研究方向。

复杂装备故障预测与健康管理系统初探

故障预测与健康管理(PHM)系统是新型维修保障模式—自主后勤保障的重要组成部分,对提高复杂装备的战备完好性和降低维修成本具有重要意义;首先介绍PHM系统基本概念及主要组成,并对在复杂装备全寿命周期实施PHM的必要性进行分析;综合论述了PHM系统实现中的关键支撑技术:基于RCM分析的方案设计、基于匹配度的健康状态评估和基于剩余寿命预测的维修决策;最后给出了PHM系统在无人机装备中的应用实例;国内外应用情况表明,PHM系统可显著提高维修保障效率并降低维修保障费用,可实现"经济可承受性"目标。

飞机故障预测与健康管理应用模式研究

针对现有飞机维修机制的不足进行了分析,描述了故障预测与健康管理、视情维修和自主后勤的三者之间的关系。提出了三种典型的故障预测与健康管理(PHM)应用模式,在分析比较现有三种模式优劣的基础上,进一步指出PHM的发展趋势。设计了一种飞机故障预测与健康管理(PHM)系统框架,并运用物联网技术完成了对自主保障系统的构建,能够有效提升飞机的自主保障能力。最后论证了故障预测与健康管理和持续采办与全寿命支持(CALS)之间的关系,为装备采购和全寿命支持提供了技术支持和理论依据。

故障预测与健康管理(PHM)技术的现状与发展

结合故障预测与健康管理(PHM)的技术发展过程,阐述了PHM的应用价值。论述了PHM技术系统级应用问题,提出了故障诊断与预测的人-机-环完整性认知模型,并依此对蓬勃发展的故障诊断与故障预测技术进行了分类与综合分析,给出了PHM技术的发展图像。针对故障诊断与预测的不确定性特征,对故障诊断与预测技术的性能要求、定量评价与验证方法进行了分析。最后,以PHM技术的工程应用为线索,提出了PHM技术发展中的几个问题。

飞机液压泵源预测与健康管理系统

针对飞机液压泵源系统高可靠性和维修保障性要求,根据液压泵源系统故障特点提出了飞机液压泵源预测与健康管理系统的体系结构总体方案,描述了泵源预测与健康管理系统体系结构各层的功能,并对机载液压泵源健康监测系统和地面维护管理系统关键技术进行了研究.基于数字信号处理器设计了机载液压泵源健康监测系统和地面维护管理数据库,给出了鲁棒、快速和智能的故障诊断算法,为典型液压泵源系统故障预测和后勤保障提供了有效的方法,实现了液压泵源系统预测与健康管理的功能.

飞行器故障预测与健康管理(PHM)集成工程环境研究

故障预测与健康管理(PHM)技术能够实现故障监测、诊断、预测、状态评估及综合决策的功能,能够降低飞行器维修、使用和保障费用,提高飞行器战备完好率、任务成功率以及安全性和可用性;在分析了国内外研究现状的基础上,提出了构建飞行器故障预测与综合健康管理的通用化支撑平台和验证环境的设计思路,并展开描述了PHM开发环境、运行环境、验证环境的具体功能组成,研究成果能够为检验飞行器PHM系统工作效能提供有效验证,为降低飞行器PHM验证费用提供借鉴。

复杂装备故障预测与健康管理体系结构研究

PHM是基于CBM概念的一种新技术,对提高复杂装备的维修保障能力和减少维修保障费用有着重大意义;文章以复杂装备为研究对象,针对其PHM系统设计的首要问题———PHM体系结构进行了探索,提出了适合复杂装备的PHM总体结构和相应的硬件、软件系统结构,并在此基础上结合现行的三级维护体制提出了基于Web的防空导弹装备PHM总体结构。

机载系统故障预测与健康管理验证与评估方法

随着故障预测与健康管理系统研究的不断深入,如何对机载故障预测与健康管理系统进行验证和评估是一个较为棘手的问题。首先,在分析故障预测与健康管理系统设计过程的基础上,指出了存在的突出问题;其次,结合实例给出了3种验证方法,通过比较分析,构建了一种机载燃油管理系统半实物仿真平台;再次,对故障预测与健康管理的性能评价指标进行了分类,并给出了相应的应用范围;最后讨论了故障预测与健康管理有关的标准体系,指出构建故障预测与健康管理标准体系是未来的发展方向。

转辙机的故障预测与健康管理技术

阐述国内外转辙机故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)技术的发展现状,提出转辙机PHM技术的原理框架,并给出转辙机PHM技术的关键点,包括敏感参数分析、数据采集、故障物理分析、特征提取、健康评估、故障诊断、故障预测以及决策计划等,为转辙机PHM技术的工程应用提供理论基础。

新一代航空电子综合化及预测与健康管理技术

在介绍航空电子系统发展演变历史的基础上,分析了新一代综合化航电系统的主要特征,深入探讨了航空电子预测与健康管理(PHM)的关键技术,包括失效机理分析、应力损伤评估、故障先兆以及预警电路(canary)4个类别,详细分析了PHM相关的信息融合、人工智能、数据挖掘与预测等技术的实现方法与应用,研究并给出了新一代综合模块化航空电子系统与PHM的体系架构。