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基于深度特征KL距离的旋转设备开集故障诊断
1
作者
梅杰
王宇庭
+3 位作者
何立夫
陈智迪
邝家月
陈鹏
《机电工程》
北大核心
2025年第10期1916-1923,1989,共9页
为了解决传统闭集故障诊断模型将未知故障样本强制分类到已知故障类别的问题,提出了一种基于深度特征Kullback-Leibler(KL)距离的开集故障诊断模型(DFKLD),该模型旨在实现开放场景下已知故障分类和未知故障识别的功能。首先,在训练阶段,...
为了解决传统闭集故障诊断模型将未知故障样本强制分类到已知故障类别的问题,提出了一种基于深度特征Kullback-Leibler(KL)距离的开集故障诊断模型(DFKLD),该模型旨在实现开放场景下已知故障分类和未知故障识别的功能。首先,在训练阶段,DFKLD模型优化了基于深度特征KL距离度量的分类子损失、类内距离子损失和类间距离子损失,将振动信号按照类别映射为不同的高斯分布特征,并学习到类别原型分布;然后,在测试阶段,根据样本特征分布与类别原型分布的KL距离判断输入样本是否为某个已知类别或者未知故障,即距离超过预设阈值时为未知故障,否则为距离最近的已知类别;最后,在CWRU、MFPT、UoC三个数据集36个开集诊断任务上对DFKLD模型性能进行了实验验证。研究结果表明:DFKLD模型在三个数据集上的平均未知类检测准确率(UDA)指标分别达到了0.9029、0.8736和0.9906,具有较好的未知故障识别能力;同时,在三个数据集上的平均F1指标分别达到了0.9444、0.9264和0.9877,开集分类性能显著优于其他方法;此外,DFKLD模型最高可实时推理采样频率为200 kHz的振动信号,适用于旋转设备的实时监测。该研究可为包含未知故障类别的真实开放场景诊断任务提供可靠的技术支撑。
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关键词
旋转设备
开集故障诊断模型
基于深度特征Kullback-Leibler距离
未知类检测准确率
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职称材料
基于随机场理论的盾构隧道地层扰动分析
被引量：
5
2
作者
易顺
潘家军
+2 位作者
王艳丽
景锋
张宇
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S02期124-129,共6页
盾构开挖不可避免会造成周围地层扰动,引起地表及深部地层发生变形,变形过大时会威胁到周围建构(筑)物的安全,因而有必要开展隧道施工地表及地层变形扰动方面的研究。首先在土体均质条件下,开展二维数值计算,并分别利用Peck公式拟合优...
盾构开挖不可避免会造成周围地层扰动,引起地表及深部地层发生变形,变形过大时会威胁到周围建构(筑)物的安全,因而有必要开展隧道施工地表及地层变形扰动方面的研究。首先在土体均质条件下,开展二维数值计算,并分别利用Peck公式拟合优度和多项式拟合优度来评价水平向地层和竖向地层的变形扰动程度;继而考虑土体参数空间变异性,借助Monte Carlo策略,开展盾构施工对地层扰动规律影响研究的随机性分析。研究结果表明:Peck公式拟合优度可以较好地反映施工引起水平地层沉降变形程度;多项式拟合优度可以较好地反映竖向地层水平变形受到施工的影响程度;土体模量空间变异性会对盾构隧道施工地层扰动产生较大的影响,模量较大时会对盾构施工地层扰动有一定的“抑制”作用,但总体上越靠近盾构隧道,地层受到扰动越大。研究可以为类似工程的设计和施工提供有益的参考。
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关键词
盾构隧道
深部地层
变形扰动
拟合优度
空间变异性
随机场
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职称材料
题名
基于深度特征KL距离的旋转设备开集故障诊断
1
作者
梅杰
王宇庭
何立夫
陈智迪
邝家月
陈鹏
机构
中国
长江三峡
集团
有限公司
、
中国
三峡
武汉
科
创
园
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第10期1916-1923,1989,共9页
基金
中国长江三峡集团有限公司科研资助项目(NBZZ202300864)。
文摘
为了解决传统闭集故障诊断模型将未知故障样本强制分类到已知故障类别的问题,提出了一种基于深度特征Kullback-Leibler(KL)距离的开集故障诊断模型(DFKLD),该模型旨在实现开放场景下已知故障分类和未知故障识别的功能。首先,在训练阶段,DFKLD模型优化了基于深度特征KL距离度量的分类子损失、类内距离子损失和类间距离子损失,将振动信号按照类别映射为不同的高斯分布特征,并学习到类别原型分布;然后,在测试阶段,根据样本特征分布与类别原型分布的KL距离判断输入样本是否为某个已知类别或者未知故障,即距离超过预设阈值时为未知故障,否则为距离最近的已知类别;最后,在CWRU、MFPT、UoC三个数据集36个开集诊断任务上对DFKLD模型性能进行了实验验证。研究结果表明:DFKLD模型在三个数据集上的平均未知类检测准确率(UDA)指标分别达到了0.9029、0.8736和0.9906,具有较好的未知故障识别能力;同时,在三个数据集上的平均F1指标分别达到了0.9444、0.9264和0.9877,开集分类性能显著优于其他方法;此外,DFKLD模型最高可实时推理采样频率为200 kHz的振动信号,适用于旋转设备的实时监测。该研究可为包含未知故障类别的真实开放场景诊断任务提供可靠的技术支撑。
关键词
旋转设备
开集故障诊断模型
基于深度特征Kullback-Leibler距离
未知类检测准确率
Keywords
rotating equipment
open-set fault diagnosis model
a deep feature Kullback-Leibler divergence-based(DFKLD)
unknown detection accuracy(UDA)
分类号
TH133 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于随机场理论的盾构隧道地层扰动分析
被引量：
5
2
作者
易顺
潘家军
王艳丽
景锋
张宇
机构
长江
水利委员会
长江
科
学院水利部岩土力学与工程重点实验室
长江
科
学院
武汉
长江
科
创
科
技发展
有限公司
中国长江三峡集团有限公司中国三峡武汉科创园
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S02期124-129,共6页
基金
中央级科研院所基本科研业务费项目(CKSF2023318/YT)。
文摘
盾构开挖不可避免会造成周围地层扰动,引起地表及深部地层发生变形,变形过大时会威胁到周围建构(筑)物的安全,因而有必要开展隧道施工地表及地层变形扰动方面的研究。首先在土体均质条件下,开展二维数值计算,并分别利用Peck公式拟合优度和多项式拟合优度来评价水平向地层和竖向地层的变形扰动程度;继而考虑土体参数空间变异性,借助Monte Carlo策略,开展盾构施工对地层扰动规律影响研究的随机性分析。研究结果表明:Peck公式拟合优度可以较好地反映施工引起水平地层沉降变形程度;多项式拟合优度可以较好地反映竖向地层水平变形受到施工的影响程度;土体模量空间变异性会对盾构隧道施工地层扰动产生较大的影响,模量较大时会对盾构施工地层扰动有一定的“抑制”作用,但总体上越靠近盾构隧道,地层受到扰动越大。研究可以为类似工程的设计和施工提供有益的参考。
关键词
盾构隧道
深部地层
变形扰动
拟合优度
空间变异性
随机场
Keywords
shield tunnel
deep stratum
deformation and disturbance
goodness of fit
spatial variability
random field
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于深度特征KL距离的旋转设备开集故障诊断
梅杰
王宇庭
何立夫
陈智迪
邝家月
陈鹏
《机电工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于随机场理论的盾构隧道地层扰动分析
易顺
潘家军
王艳丽
景锋
张宇
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
5
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职称材料
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