CN114186738A - 一种故障预警方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

一种故障预警方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种故障预警方法、装置、电子设备和存储介质，涉及人工智能领域，尤其涉及知识图谱和自然语言处理技术。具体实现方案包括：在当前巡检周期对目标设备进行巡检，得到目标设备参数的当前取值；根据目标设备在历史巡检周期的历史巡检记录和目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值；根据预设预警规则和目标设备参数的新取值进行故障预警。本公开方案实现了基于历史巡检记录和目标设备参数的当前取值，对下一巡检周期是否出现故障进行预警。

Description

一种故障预警方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本公开涉及人工智能领域，尤其涉及知识图谱和自然语言处理技术，具体涉及一种故障预警方法、装置、电子设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
随着科技技术的发展，越来越多的领域和产品都已经逐步实现自动化，以自动化的设备来代替复杂的人力劳动，实现生产力重大提高。在设备实现自动化的过程中，需要及时有效获取设备运行状态并且对设备运行状况进行管理。
发明内容
本公开提供了一种故障预警方法、装置、电子设备、存储介质和计算机程序产品。
根据本公开的一方面，提供了一种故障预警方法，包括：
在当前巡检周期对目标设备进行巡检，得到目标设备参数的当前取值；
根据目标设备在历史巡检周期的历史巡检记录和目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值；
根据预设预警规则和目标设备参数的新取值进行故障预警。
根据本公开的一方面，一种故障预警装置，包括：
巡检模块，用于在当前巡检周期对目标设备进行巡检，得到目标设备参数的当前取值；
预测模块，用于根据目标设备在历史巡检周期的历史巡检记录和目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值；
预警模块，用于根据预设预警规则和目标设备参数的新取值进行故障预警。
根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本公开任意实施例的故障预警方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，计算机指令用于使计算机执行本公开任意实施例的故障预警方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现本公开任意实施例的故障预警方法。
根据本公开的技术，实现了基于历史巡检记录和目标设备参数的当前取值，对下一巡检周期是否出现故障进行预警。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
图1是根据本公开实施例提供的一种故障预警方法的流程示意图；
图2是根据本公开实施例提供的又一种故障预警方法的流程示意图；
图3是根据本公开实施例提供的另一种故障预警方法的流程示意图；
图4是根据本公开实施例提供的一种故障预警装置的结构示意图；
图5是用来实现本公开实施例的故障预警方法的电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
图1为本公开实施例的一种故障预警方法的流程示意图，本实施例可适用于基于历史巡检记录中的设备参数的取值进行故障预警的情况。该方法可由一种故障预警装置来执行，该装置采用软件和/或硬件的方式实现，并集成在电子设备上。
具体的，参见图1，故障预警方法如下：
S101、在当前巡检周期对目标设备进行巡检，得到目标设备参数的当前取值。
本公开实施例中的目标设备可选的是能源领域中的大型设备，例如目标设备可以为发电厂中变压器设备、变电站设备，还可以是核电厂中的核反应堆设备等。由于该类目标设备安全系数要求较高，需要周期性的进行巡检，其中，巡检是指在目标设备运行过程中，对目标设备中的关键部件进行检测，得到用于衡量目标设备的安全状态的目标设备参数的取值。需要说明的是，目标设备参数示例性的为目标设备的关键部件的表面裂痕、表面温度、尺寸等。
由于需要对目标设备进行周期性的巡检，因此在当前巡检周期对目标设备进行巡检后，即可得到目标设备参数的当前取值。需要说明的是，在得到目标设备参数的当前取值后，可先判断目标设备的当前取值是否超过预设阈值，若是，则需要在当前巡检周期对目标设备进行检修；若目标设备参数的当前取值未超过阈值，也即当前取值处于正常范围内，此时需要通过S102-S103的步骤预测下一巡检周期的目标设备参数的取值，并预测下一巡检周期是否需要对目标设备进行停机检修。
S102、根据目标设备在历史巡检周期的历史巡检记录和目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值。
在一种可选的实施方式中，由于目标设备在历史巡检周期的历史巡检记录中包括了不同巡检时间下目标设备参数的取值，因此可从历史巡检记录中抽取目标设备参数随着巡检时间的变化规律，进而基于目标设备参数的当前取值和变化规律，预估下个巡检周期中目标设备参数的新取值。
S103、根据预设预警规则和目标设备参数的新取值进行故障预警。
本公开实施例中，预设预警规则中包括目标设备停机维修的条件，示例性的，预警规则为“表面裂痕大于0.5厘米时需要停机维修”。在预估出目标设备参数的新取值后，将新取值与预警规则进行匹配，若目标设备参数的新取值不满足预警规则，则预测出目标设备参数在下一巡检周期的新取值处于正常范围；若目标设备参数的新取值满足预警规则，则表明目标设备在一下巡检周期需要停机维修，此时提前进行故常预警，可保证在故障发生前进行规避和处理。
需要说明的是，确定预警规则的过程如下：首先，从目标设备的检修说明书和/或目标设备的故障维修记录中，确定目标设备需要停机维修时的目标设备参数阈值。例如，基于自然语言处理技术对目标设备的检修说明书和/或故障维修记录进行分析，抽取待巡检的目标设备参数、目标设备参数的阈值、维修条件。进而根据设备参数阈值和维修条件，构建预警规则。由于预警规则是基于检修说明书和/或故障维修记录构建，因此可以保证预警规则的准确性，同时构建的预警规则为实现上述的故障预警方法提供可保证。
本公开方案实现了基于历史巡检记录和目标设备参数的当前取值，对下一巡检周期是否出现故障进行预警。
图2是根据本公开实施例的又一故障预警方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上，对根据目标设备在历史巡检周期的历史巡检记录和目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值的过程进行细化，参见图2，故障预警方法具体如下：
S201、在当前巡检周期对目标设备进行巡检，得到目标设备参数的当前取值。
S202、获取基于历史巡检记录确定的目标设备参数的取值随巡检时间的变化参数。
本公开实施例中，基于历史巡检记录确定目标设备参数的取值随巡检时间的变化参数，包括如下过程：从历史巡检记录中抽取每次巡检记录包括的巡检时间和目标设备参数的历史取值；并按照巡检时间正序进行记录，在具体实现时，可选的，将抽出目标设备参数在不同的巡检时间的历史取值，以图结构进行存储。例如将目标设备作为实体，目标设备参数作为属性，将不同巡检时间的历史取值作为属性值，由此形成巡检记录的知识图谱，后续可通过该知识图谱简单便捷的查看历史巡检记录。进而根据不同巡检时间下的目标设备参数的历史取值，确定历史取值和巡检时间的关系(例如线性关系)，由此确定目标设备参数的取值随巡检时间的变化参数，可以保证准确得到变化参数。其中，变化参数示例性的为目标设备参数的取值随着巡检时间的递增参数，以目标设备参数为表面裂痕为例，变化参数为0.05厘米表示表面裂痕每个巡检周期增加0.05厘米。
需要说明的是，从历史巡检记录中抽取每次巡检记录包括的巡检时间和目标设备参数的历史取值，包括：根据历史巡检记录的保存格式，确定目标抽取方式；其中，巡检记录的保存格式可以是：以关键词加数值的方式保存、以word文本方式保存或以表格方式保存。相应的，目标抽取方式可选的文本抽取方式、表格抽取方式、key-value抽取方式。基于确定的目标抽取方式，从历史巡检记录中抽取每次巡检记录包括的巡检时间和目标设备参数的历史取值。如此，通过不同的抽取方式，可保证从不同格式的巡检记录中准确抽取巡检时间及其对应的目标设备参数的历史取值。
S203、根据变化参数和目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值。
在通过S202得到变化参数后，可选的，对目标设备参数的当前取值与变化参数进行求和运算，并将和值作为新巡检周期中目标设备参数是的新取值。
S204、根据预设预警规则和目标设备参数的新取值进行故障预警。
为了详细描述上述过程，以目标设备参数为表面裂痕进行举例说明。若巡检周期为一个月，从历史巡检记录确定表面裂痕每个月增加0.1cm(即变化参数)。若当前周期巡检到的表面裂痕为0.4cm，则预测下一巡检周期的表面裂痕为0.5cm。此时，判断表面裂痕0.5cm是否达到停机维修条件，若是则进行故障预警，由此实现了提前预警。
本公开实施例中，将历史巡检记录整合在一起，可得到目标设备参数取值与巡检时间之间的关系，进而基于关系预测下一巡检周期的目标设备参数的新取值，并根据预警规则和新取值进行故障预警，可达到提前预警的目的。
图3是根据本公开实施例的又一故障预警方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行细化，参见图3，故障预警方法具体如下：
S301、在当前巡检周期对目标设备进行巡检，得到目标设备参数的当前取值。
S302、获取基于历史巡检记录确定的目标设备参数的取值随巡检时间的变化参数。
S303、根据变化参数和目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值。
S304、根据预设预警规则和目标设备参数的新取值进行故障预警。
S305、根据目标设备参数的当前取值和历史巡检记录，修正变化参数。
本公开实施例中，在故障预警之后，可根据目标设备参数的当前取值和预设数量的历史巡检记录中的取值，修正变化参数。例如历史巡检记录里目标设备参数(例如表面裂痕)的历史取值依次为0.1cm、0.1cm、0.2cm，变化参数为0.05cm。若通过巡检得到表面裂痕的当前取值为0.2，则变化参数应该修正为0.03cm，使得下次巡检完成后，可基于修正后的变化参数在进行预测。如此通过动态修正变化参数，可以保证预测的准确性。
图4是根据本公开实施例的故障预警装置的结构示意图，本实施例可适用于基于历史巡检记录中的设备参数的取值进行故障预警的情况。如图4所示，该装置具体包括：
巡检模块401，用于在当前巡检周期对目标设备进行巡检，得到目标设备参数的当前取值；
预测模块402，用于根据目标设备在历史巡检周期的历史巡检记录和目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值；
预警模块403，用于根据预设预警规则和目标设备参数的新取值进行故障预警。
在上述实施例的基础上，可选的，预测模块包括：
获取单元，用于获取基于历史巡检记录确定的目标设备参数的取值随巡检时间的变化参数；
预测单元，用于根据变化参数和目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值。
在上述实施例的基础上，可选的，该装置包括：
抽取模块，用于从历史巡检记录中抽取每次巡检记录包括的巡检时间和目标设备参数的历史取值；
参数确定模块，用于根据不同巡检时间下的目标设备参数的历史取值，确定目标设备参数的取值随巡检时间的变化参数。
在上述实施例的基础上，可选的，还包括：
修正模块，用于根据目标设备参数的当前取值和历史巡检记录，修正变化参数。
在上述实施例的基础上，可选的，抽取模块包括：
抽取方式确定单元，用于根据历史巡检记录的保存格式，确定目标抽取方式；
抽取单元，用于基于目标抽取方式，从历史巡检记录中抽取每次巡检记录包括的巡检时间和目标设备参数的历史取值。
在上述实施例的基础上，可选的，还包括：
阈值确定模块，用于从目标设备的检修说明书和/或目标设备的故障维修记录，确定目标设备需要停机维修时的目标设备参数阈值；
预警规则构建模块，用于根据设备参数阈值，构建预警规则。
本公开实施例提供的故障预警装置可执行本公开任意实施例提供的故障预警方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。本实施例中未详尽描述的内容可以参考本公开任意方法实施例中的描述。
本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的获取，存储和应用等，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
图5示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备500的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图5所示，设备500包括计算单元501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的计算机程序或者从存储单元508加载到随机访问存储器(RAM)503中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还可存储设备500操作所需的各种程序和数据。计算单元501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
设备500中的多个部件连接至I/O接口505，包括：输入单元506，例如键盘、鼠标等；输出单元507，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元508，例如磁盘、光盘等；以及通信单元509，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元509允许设备500通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元501可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元501的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元501执行上文所描述的各个方法和处理，例如故障预警方法。例如，在一些实施例中，故障预警方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元508。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 502和/或通信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序加载到RAM503并由计算单元501执行时，可以执行上文描述的故障预警方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元501可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行故障预警方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程故障预警装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (15)

1.一种故障预警方法，方法包括：
在当前巡检周期对目标设备进行巡检，得到目标设备参数的当前取值；
根据所述目标设备在历史巡检周期的历史巡检记录和所述目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值；
根据预设预警规则和所述目标设备参数的新取值进行故障预警。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述目标设备在历史巡检周期的历史巡检记录和所述目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值，包括：
获取基于所述历史巡检记录确定的目标设备参数的取值随巡检时间的变化参数；
根据所述变化参数和所述目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述历史巡检记录确定目标设备参数的取值随巡检时间的变化参数，包括：
从所述历史巡检记录中抽取每次巡检记录包括的巡检时间和目标设备参数的历史取值；
根据不同巡检时间下的所述目标设备参数的历史取值，确定所述目标设备参数的取值随巡检时间的变化参数。
4.根据权利要求2或3所述的方法，还包括：
根据所述目标设备参数的当前取值和历史巡检记录，修正所述变化参数。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，从所述历史巡检记录中抽取每次巡检记录包括的巡检时间和目标设备参数的历史取值，包括：
根据所述历史巡检记录的保存格式，确定目标抽取方式；
基于所述目标抽取方式，从所述历史巡检记录中抽取每次巡检记录包括的巡检时间和目标设备参数的历史取值。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从所述目标设备的检修说明书和/或所述目标设备的故障维修记录中，确定所述目标设备需要停机维修时的目标设备参数阈值；
根据所述设备参数阈值，构建预警规则。
7.一种故障预警装置，包括：
巡检模块，用于在当前巡检周期对目标设备进行巡检，得到目标设备参数的当前取值；
预测模块，用于根据所述目标设备在历史巡检周期的历史巡检记录和所述目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值；
预警模块，用于根据预设预警规则和所述目标设备参数的新取值进行故障预警。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述预测模块包括：
获取单元，用于获取基于所述历史巡检记录确定的目标设备参数的取值随巡检时间的变化参数；
预测单元，用于根据所述变化参数和所述目标设备参数的当前取值，预测在新巡检周期中的目标设备参数的新取值。
9.根据权利要求8所述的装置，包括：
抽取模块，用于从所述历史巡检记录中抽取每次巡检记录包括的巡检时间和目标设备参数的历史取值；
参数确定模块，用于根据不同巡检时间下的所述目标设备参数的历史取值，确定所述目标设备参数的取值随巡检时间的变化参数。
10.根据权利要求8或9所述的装置，还包括：
修正模块，用于根据所述目标设备参数的当前取值和历史巡检记录，修正所述变化参数。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述抽取模块包括：
抽取方式确定单元，用于根据所述历史巡检记录的保存格式，确定目标抽取方式；
抽取单元，用于基于所述目标抽取方式，从所述历史巡检记录中抽取每次巡检记录包括的巡检时间和目标设备参数的历史取值。
12.根据权利要求7所述的装置，还包括：
阈值确定模块，用于从所述目标设备的检修说明书和/或所述目标设备的故障维修记录中，确定所述目标设备需要停机维修时的目标设备参数阈值；
预警规则构建模块，用于根据所述设备参数阈值，构建预警规则。
13.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
14.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-6中任一项所述的方法。
15.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-6中任一项所述的方法。
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