基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的保護(hù)設(shè)備故障信息管理與分析系統(tǒng)

張迎春

摘 要：隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)和人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)逐步發(fā)展起來，作為當(dāng)前計(jì)算機(jī)信息技術(shù)中的一項(xiàng)較為新興的技術(shù)，綜合運(yùn)用了數(shù)理統(tǒng)計(jì)、模式識別、計(jì)算智能、人工智能等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，主要是從大量的數(shù)據(jù)中來發(fā)現(xiàn)和挖掘一些隱含的有價值的知識，從大型的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)中挖掘一些人們比較感興趣的知識，本文主要講了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的概念、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在保護(hù)設(shè)備故障信息中的實(shí)現(xiàn)方法以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)保護(hù)設(shè)備故障信息管理的基本功能等問題。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)；保護(hù)設(shè)備；故障信息管理；分析系統(tǒng)

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)作為當(dāng)前計(jì)算機(jī)信息技術(shù)中的一項(xiàng)較為新興的技術(shù)，綜合運(yùn)用了數(shù)理統(tǒng)計(jì)、模式識別、計(jì)算智能、人工智能等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，主要是從大量的數(shù)據(jù)中來發(fā)現(xiàn)和挖掘一些隱含的有價值的知識，也就是從大型的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)中挖掘一些人們比較感興趣的知識。

1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的概念

隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)和人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)逐步發(fā)展起來，主要是指從大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)和挖掘一些隱含的有價值的有用信息和知識，這些被提取的知識通常會表現(xiàn)為模式、規(guī)律、規(guī)則和概念，將數(shù)據(jù)挖掘的所有對象定義成數(shù)據(jù)庫或者是文件系統(tǒng)以及其他的一些組織在一起的數(shù)據(jù)集合，當(dāng)前數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已經(jīng)逐漸被應(yīng)用于了醫(yī)藥業(yè)、保險業(yè)、制造業(yè)、電信業(yè)、銀行業(yè)、市場營銷等不同的領(lǐng)域，隨著計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，在故障診斷過程中所采集到的數(shù)據(jù)可以被廣泛地存儲在不同的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，如果依然采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法來對這些海量的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，不僅會浪費(fèi)大量的實(shí)踐而且也很難挖掘到有效的信息數(shù)據(jù)，同時，盡管智能診斷以及專家系統(tǒng)等方式在故障的診斷過程中已經(jīng)被得到了廣泛的應(yīng)用，但是這些方法卻仍然存在著很多推理困難、知識瓶頸等一些尚未完全被解決的問題，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就可以比較有效地來解決這些難題。從不同的角度進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以分為不同的方法，就目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，常用的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)方法主要有遺傳算法、粗集方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法以及決策樹方法等。

2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在保護(hù)設(shè)備故障信息中的實(shí)現(xiàn)方法

⑴基本原理。在設(shè)備出現(xiàn)故障時采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行一系列的故障診斷，也就是說根據(jù)這一設(shè)備的運(yùn)行記錄，對其運(yùn)行的趨勢進(jìn)行預(yù)測，并對其可能存在的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分類，故障診斷的實(shí)質(zhì)就是一種模式識別方式，對機(jī)器設(shè)備的故障進(jìn)行診斷的過程也就是該模式匹配和獲取的過程。

⑵對故障診斷的數(shù)據(jù)挖掘方法建模。針對機(jī)械故障的診斷來說，首先就應(yīng)當(dāng)獲取一些關(guān)于本機(jī)組的一些運(yùn)行參數(shù)，既要包括機(jī)器在正常運(yùn)行以及平穩(wěn)工作時的信息數(shù)據(jù)，也應(yīng)當(dāng)包括機(jī)器在出現(xiàn)故障時的一些信息數(shù)據(jù)，在現(xiàn)場的監(jiān)控系統(tǒng)中往往就會存在著相應(yīng)的正常工作狀態(tài)下以及出現(xiàn)故障時的不同運(yùn)行參數(shù)，而數(shù)據(jù)挖掘的任務(wù)就是從這些雜亂無章的信息樣本庫中找出其中所隱藏著的內(nèi)在規(guī)律，并且從中提取各自故障的不同特征，在對故障的模式進(jìn)行劃分時，我們通?？梢越柚怕式y(tǒng)計(jì)的方式，在對故障模式進(jìn)行識別時可以采用較為成熟的關(guān)聯(lián)規(guī)則理論，實(shí)現(xiàn)變量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并最終得到分類所需要用到的一些規(guī)則，從而最終達(dá)到分類的目的，依據(jù)這些規(guī)則，就可以對一些新來的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，而且可以準(zhǔn)確地對故障進(jìn)行分類，找出故障所產(chǎn)生的原因和解決故障的正確方法。

3 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)保護(hù)設(shè)備故障信息管理的基本功能

⑴數(shù)據(jù)傳輸功能。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)保護(hù)設(shè)備故障信息管理與分析系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)來源就是故障信息的分站系統(tǒng)，而分站系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是各個子站的一個數(shù)據(jù)匯總，而保護(hù)設(shè)備故障信息管理與分析系統(tǒng)所采用的獲取數(shù)據(jù)的主要方式就是一些專門的通信程序構(gòu)建起系統(tǒng)與分站之間的聯(lián)系，將分站上的一些匯總數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦收闲畔⑾到y(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，分析系統(tǒng)所具有的數(shù)據(jù)傳輸功能，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理時又能做到不影響原先分站數(shù)據(jù)庫的正常運(yùn)行，并且具備抗干擾能力強(qiáng)、計(jì)算效率高的優(yōu)點(diǎn)。

⑵數(shù)據(jù)的分析功能。系統(tǒng)在正常運(yùn)行時，會從故障信息子站或者是分站采集相關(guān)的數(shù)據(jù)并且對這些采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，最終得到有用的數(shù)據(jù)信息，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對龐大的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、分類以及整理，能夠有效地找出有用的信息，歸并一些冗余的信息，對信息進(jìn)行有效地存儲和分類。另外，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還具有信息查詢的功能，可以進(jìn)行不同條件下的查詢，例如按時間段、報告類型、設(shè)備型號以及單位等進(jìn)行查詢，實(shí)現(xiàn)查詢后的備份轉(zhuǎn)存等，根據(jù)故障信息系統(tǒng)所提供高的數(shù)據(jù)信息以及本系統(tǒng)庫中所保存的一些整定阻抗值，可以通過邏輯判斷生產(chǎn)繼電保護(hù)動作的分析報告，主要包括對故障過程的簡述、故障切除情況以及保護(hù)動作情況等，可以便于繼電保護(hù)人員直觀的對保護(hù)裝置的動作情況進(jìn)行分析。

4 結(jié)語

隨著企業(yè)自動化程度的不斷提高以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)的迅速發(fā)展，很多企業(yè)在一些重要的設(shè)備方面都安裝了監(jiān)測系統(tǒng)，對設(shè)備運(yùn)行過程中的一些重要參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以有效地解決設(shè)備故障診斷中的一些知識獲取瓶頸，將數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)充分應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)中，有效解決故障診斷中的一些困難，事實(shí)證明，將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用到故障診斷中是非常有效的，也是值得研究和學(xué)習(xí)的新型技術(shù)手段。

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