基于随机集的证据理论的改进在发电机故障诊断中的应用

在多传感器信息融合处理故障诊断问题过程中,传统证据理论对含有冲突证据的处理结果与实际相悖。文中运用随机集的方法对传统的证据理论进行改进,提出了一种新的基于证据本身的可信度权重和基于证据相似度的可信度权重的证据调整方法,并将改进后的方法应用于发电机系统的故障诊断中。结果表明,与传统证据理论相比改进后的方法更加精确地辨识出故障源,提高了诊断系统的性能。     

多传感器信息融合的智能故障诊断

针对传统故障诊断方法只利用单一参数对复杂系统进行诊断具有信息不完备和不确定性的问题,提出了一种基于PCA和D-S证据理论的多传感器信息融合故障诊断方法.该方法基于PCA对信息融合的多维数据进行降维处理,并利用证据理论实现对非精确信息的正确推理,解决了信息融合数据的组合爆炸问题,从而得到精确的诊断结果.将该方法应用于火电机组的汽包锅炉给水控制系统故障诊断中,实现了对控制系统中主要参数的故障检测,有效提高了控制系统工作的可靠性.     

一种基于证据融合的故障诊断方法

结合故障诊断工作的实际场景,通过计算故障信息观测值与参考值之间的差异,生成对应的故障信度分配函数。然后基于证据分类的思想,将故障证据分为可信证据和冲突证据,并定义每个证据的可信度。最后,利用证据可信度修正最初的信度分配,再利用证据融合公式得到综合的故障诊断结果。电机转子故障诊断的实例表明本文提出的方法能够准确快速地识别产品故障,基于证据分类的修正方法能够加速故障信度分配的收敛。     

融合粗糙集和证据理论的车地无线通信设备故障诊断

针对车地无线通信设备故障诊断信息不一致的情况进行故障推理和诊断,提出了一种融合粗糙集与证据理论综合集成的车地无线通信设备故障诊断方法.该方法首先利用粗糙集剔除故障特征数据的冗余成分,提取互不相关的必需特征,将车地无线通信设备故障诊断问题用一个不同简化层次的故障决策网络表示,由网络节点根据定义出的规则置信度和覆盖度可推导出对应有效的故障诊断规则集合.在建立规则库的基础上,引入基于证据理论的信息融合技术,解决多传感器故障监测数据与诊断规则准确匹配的问题,建立故障推理机制,便可方便得出车地无线通信单元故障诊断结果,实例分析表明该方法能有效提高模型故障诊断能力,具有较强实用性.     

基于信息融合技术的电机故障诊断

为了能够从多方面反映电机系统状态，实现对电机故障模式的自动识别与准确诊断，将数据融合技术与神经网络相结合，建立电机故障诊断系统。在数据融合级上，将故障特征量进行分类处理，然后采用多层神经网络进行故障特征级融合与电机故障的局部诊断，获得彼此独立的证据，再运用D-S（Dempser Shafer）证据理论融合算法对各证据进行融合，最终实现对电机故障的准确诊断。诊断测试试验证明，该诊断系统提高了电机故障诊断的精度，并能满足诊断的实时性要求。     

基于信息融合技术的电机故障诊断

为了能够从多方面反映电机系统状态,实现对电机故障模式的自动识别与准确诊断,将信息融合技术与神经网络相结合,建立电机故障诊断系统。在数据融合级上,将故障特征量进行分类处理,然后,采用多层神经网络进行故障特征级融合与电机故障的局部诊断,获得彼此独立的证据,再运用DempserShafer(D-S)证据理论融合算法对各证据进行融合,最终,实现对电机故障的准确诊断。诊断测试试验证明:该诊断系统提高了电机故障诊断的精度,并能满足诊断的实时性要求。     

基于信息融合的校车自动变速器故障诊断新平台与方法

为保证校车安全,在强电磁干扰环境下实现高速大容量的数据传输、信息融合与故障诊断,建立了基于光纤CAN(Controller Area Network)网络的数据通信和信息融合的故障检测综合平台,通过该平台实现了节点中各传感器数据的实时采集和融合诊断处理.将BP神经网络(BPNN)和D-S(Dempster-Shafer)证据进行有机结合,然后将BPNN的初级诊断结果处理后,作为D-S证据的基本可信度分配,诊断结论通过D-S二次融合后输出.采用该方法在校车自动变速器的故障诊断中进行实验,结果表明,该平台具有很高的可靠性,且该融合诊断方法能够对故障数据的冗余和互补信息进行有效的处理,引入BPNN和D-S证据之后,综合诊断结果的准确性和可靠性比单一神经网络有了很大的提高.     

基于神经网络和证据理论集成的钻井过程状态监测与故障诊断

钻井过程状态监测与故障诊断是钻井系统安全运行过程中的重要保障。基于信息融合原理,先建立钻井过程参数子空间和子神经网络进行初级融合,形成对钻井故障辨识框架中各故障模式的证据支持,再利用D-S证据理论将子网络输出所形成的证据进行融合,得到各故障模式的置信区间,很好地实现了钻井状态识别。试验结果表明,基于神经网络和证据理论集成的融合算法降低了神经网络的复杂性,提高了神经网络诊断过程的效率,集成融合算法可以很好地提高钻井参数融合的准确性。     

基于证据理论的单一故障诊断方法比较研究

为了比较和研究证据理论中Dempster,Yager,PCR5三种组合规则的融合效果,构建多源传感器故障诊断识别框架,利用已有实验数据分别对基于3种组合规则融合多传感器信息诊断单一故障的过程进行仿真,并采用信息熵作为不确定性量度.结合融合后的基本概率分配函数和故障判定结果对各组合规则的融合效果进行定量比较、分析和评价.结果表明:3种组合规则均能够融合多传感器信息对所选的单一故障实现诊断,其中,Dempster组合规则的诊断结果具有最低的不确定性,Yager组合规则的效果相对较差.该研究对证据理论组合规则在冲突不明显时的融合效果进行了定量分析,是对已有定性分析研究的验证和补充.     

基于多传感器信息融合的故障诊断方法

为了获得更多的故障信息,全面了解故障特征,采用多个不同的传感器共同监测是一种有效的方法途径.而实际现场工业设备运行环境非常复杂,使得传感器采集到的信息包含很多来自自然环境或人为的干扰噪声,导致采集到的故障信息冲突.针对这一问题,提出了一种基于多传感器信息融合的故障诊断方法.首先求得各证据之间的证据距离,根据证据距离值的大小再修改证据,然后利用D-S证据理论进行信息融合,提高了诊断的可靠性和准确度.实验验证了该方法切实可行.     

Decision fusion recognition based on modified evidence rule

A modified evidence combination rule with a combination parameter λ is proposed to solve some problems in D-S theory by considering the correlation and complement among the evidences as well as the size and intersection of subsets in evidence. It can get reasonable results even the evidences are conflicting. Applying this rule to the real infrared/millimetre wave fusion system, a satisfactory result has been obtained.     

基于局部冲突分配策略的证据理论组合规则

提出了一种基于局部冲突分配策略的组合规则，冲突主要分配给产生冲突的焦元，且分配给焦元的冲突大小取决干焦元的平均信度和证据的可信度。计算结果表明，新的组合规则不仅能够解决高度冲突证据的组合问题，而且能够从证据中提取更多的信息，使组合结果更为合理。     

基于信度函数的冲突证据组合新方法

为了有效地处理冲突证据,提出了一种基于信度函数的新方法.设计了一个证据信度函数,并用此函数来计算证据之间的后验权重分配.给出了先验权重和后验权重的合成方法,从而得到最终权重分配.采用最终权重对现有证据进行加权平均,并采用Dempster-shafer组合规则进行融合,从而得到最终融合结果.与其他方法相比,该方法考虑的因素更全面、适用性更强.实例表明,该方法能够比其他方法更快、更有效地识别出目标.     

一种有效的加权冲突证据组合方法

为了有效融合高度冲突的证据,提高证据高度冲突时融合结果的可靠性和合理性,给出了一种新的加权证据组合方法。该方法根据证据之间的关联特性,通过计算证据体间的相对距离获得系统中各传感器证据的权重。首先引入一个证据体间的距离函数,根据多证据体的距离,得到系统中各传感器证据体之间的相似度和各证据的支持度,依据支持度的大小进一步可得到各证据的可信度,以此作为各证据的权重,对证据的基本概率指派进行加权平均,最后利用Dempster组合规则融合加权平均后的证据。与其他方法相比,该方法在系统存在伪证据(干扰)时能有效迅速地识别出目标。     

基于差异信息量的多源数据融合方法

D-S证据理论可应用于多源数据融合领域，但在处理高度冲突的证据时，可能会出现反直觉的结果.为解决这一问题，本文提出了差异信息量的概念及融合方法.首先，通过信息熵表明证据的相对重要性，采用散度获取证据可信度.然后利用证据可信度优化证据差异度以得到差异信息量，经过计算获取数据的最终权重，并将其作为D-S证据理论中的基本概率分配进行决策.在处理冲突证据、一致证据及不同数量证据等方面的数据融合问题时与其他方法对比，所提方法收敛更快，准确度更高.故障诊断的应用实例表明，所提方法的不确定性更小，优于现存的其他方法.     

基于证据间距离和不确定性度量的证据组合方法

针对Dempster组合公式无法组合冲突证据的问题,提出了一种证据组合的权重分配方法.该方法充分考虑证据间的关系和证据本身的特性,用证据间距离度量证据间的不一致程度,用证据的不确定度来度量证据本身的不确定性;在此基础上扩展了文献[7]提出的权重确定准则,认为证据组合规则既要考虑使组合后证据与各源证据间的距离和尽量小,也要注重降低组合后证据本身的不确定性.最后根据新的准则给出了权重因子的确定算法和证据组合方法.算例表明,该方法改进了文献[7]权重分配方法的结果,且使权重分配更加灵活.     

一种基于证据焦元距离的权重计算方法

针对经典的D-S合成方法常会出现与实际相悖的不足,该文提出了一种考虑焦元交互影响的权重合成方法.该方法结合香农熵的思想定义了新的焦元距离测度,基于新距离定义各证据间的权重,然后根据权重对原始证据函数进行修正,降低异常证据的重要性,再利用D-S规则进行证据合成.数值分析说明:这一方法可排除干扰性信息,降低冲突,合成结果优于其他经典的计算方法,为D-S证据理论提供一种有效的计算方法.     

基于高度冲突专家意见融合的水利工程应急决策

为解决D-S(Dempster-Shafer)证据理论无法有效集结高冲突专家意见对水利工程应急决策结果的影响,提出了基于Lance距离和信息熵改进D-S证据理论的水利工程应急决策中的专家意见融合方法。首先,利用改进的直觉模糊熵计算属性权重,充分考虑了决策信息的模糊性,得到各专家对方案的Mass函数;然后,使用Lance距离衡量任意两个专家之间的冲突和差异性得到评价证据的可信度,使用信息熵描述专家决策时的随机性问题得到评价证据的不确定度,并将二者折扣处理后得到专家综合权重,保证修正权重的准确合理;最后使用D-S证据组合规则计算修正后各专家对方案的Mass函数,得到最终决策结果。通过实例分析及方法对比验证了模型的有效性,结果表明,提出的方法可以有效集结高度冲突专家意见,与其他方法相比融合结果精度更高,考虑问题更为科学有效,可为水利工程应急决策提供依据。     

基于多源数据融合的突发水污染事故可靠预警方法

在突发水污染事故自动监测领域中,传感器节点监测数据的异常是影响自动监测系统预警可靠性的重要原因.考虑到多传感器信息之间的互补性和相关性,该文提出了一种基于多源数据融合的突发水污染事故可靠预警方法.基于改进的D-S证据理论,利用综合权重对节点证据进行加权修正,并用D-S融合规则对多源数据进行两两融合,最终根据融合结果对突发水污染事故进行预警决策.案例分析及实验结果表明:与传统方法相比,该方法能得到可靠度更高、聚焦性更好的预警结论.     

基于落影相似度的证据合成规则

在多传感器目标决策系统中,由于敌方或者环境的影响,由D-S合成规则,会得出与直觉相悖的结论。提出了一种改进的证据合成规则。首先,利用条件布尔代数距离定义了证据的落影距离,并推出证据的落影相似度;然后,由证据的落影相似度定义证据的可信度,作为证据参与组合时重要程度的权值;最后,按照Murphy的平均加权证据合成规则对证据进行组合。理论分析和数值算例表明：该方法是有效的,且在冲突信息目标决策上优于一些现有方法。