(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210936731.1 (22)申请日 2022.08.05 (71)申请人 五凌电力有限公司 地址 410004 湖南省长 沙市天心区五凌 路 188号 申请人 湖南五凌电力科技有限公司 (72)发明人 王卫玉　何葵东　赵训新　陈启卷　 侯凯　李崇仕　张培　刘禹　 魏加达　胡蝶　莫凡　金艳　 姜晓峰　阳瑞霖　田波　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 孟洋 (51)Int.Cl. G06Q 10/00(2012.01)G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 基于正弦余弦算法与胶囊网络的水电机组 故障诊断方法 (57)摘要 本公开提出一种基于正弦余弦算法与胶囊 网络的水电机组故障诊断方法， 该方法包括获取 水电机组的故障数据， 根据水电机组的故障数 据， 搭建初始胶囊网络模 型， 其中， 初始胶囊网络 模型包括： 初始参数， 基于正弦余弦算法对初始 参数进行优化处理， 得到目标参数， 根据目标参 数， 对初始胶囊网络模型进行更新处理， 得到目 标胶囊网络模 型， 根据目标胶囊网络模型对水电 机组故障进行诊断。 本公开能够 有效提升水电机 组故障诊断的准确率， 有效兼顾水电机组故障检 测的准确性与诊断速度， 提升诊断效率， 增强水 电机组故障诊断效果。 权利要求书3页 说明书13页 附图8页 CN 115271122 A 2022.11.01 CN 115271122 A 1.一种基于正弦余弦算法与胶囊网络的水电机组故障诊断方法， 其特 征在于， 包括： 获取水电机组的故障数据； 根据所述水电机组的故障数据， 搭建初始胶囊 网络模型， 其中， 所述初始胶囊 网络模型 包括： 初始参数； 基于正弦余弦算法对所述初始参数进行优化处 理， 得到目标参数； 根据所述目标参数， 对所述初始胶囊 网络模型进行更新处理， 得到目标胶囊 网络模型； 以及 根据所述目标胶囊网络模型对水电机组故障进行诊断。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述获取水电机组的故障数据， 搭 建初始胶囊网络模型， 包括： 对所述故障数据进行 数据分割处 理， 得到初始样本集； 对所述初始样本集进行 数据预处 理， 得到目标样本集； 根据所述目标样本集， 搭建初始胶囊网络模型。 3.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述对所述初始样本集进行数据预处理， 得 到目标样本集， 包括： 对所述初始样本集进行 数据分解处 理， 得到第一样本集； 对所述第一样本集进行 数据分析处 理， 得到第二样本集； 对所述第二样本集进行 数据归一 化处理， 得到目标样本集。 4.如权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述目标样本集， 搭建初始胶囊网 络模型， 包括： 将所述目标样本集分为训练集、 测试集和验证集； 将所述训练集作为所述初始胶囊网络模型的输入数据， 搭建所述初始胶囊网络模型； 其中， 在所述根据 所述目标参数， 对所述初始胶囊 网络模型进行更新处理， 得到目标胶 囊网络模型之后， 还 包括： 将所述验证集输入至所述目标胶囊 网络模型中， 以对所述目标胶囊 网络模型进行验证 分析。 5.如权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述初始参数包括初始权值与初始阈值， 所 述基于正弦余弦算法对所述初始参数进行优化处 理， 得到目标参数， 包括： 确定终止条件， 其中， 所述终止条件为终止所述优化处 理的条件信息； 基于所述终止条件， 使用所述正弦余弦算法更新所述初始权值得到目标权值， 并更新 所述初始阈值得到目标阈值； 将所述目标权值与所述目标阈值作为所述目标参数。 6.如权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述终止条件， 使用所述正弦余弦 算法更新所述初始权值得到目标权值， 并更新所述初始阈值得到目标阈值， 包括： 对所述初始权值进行更新处理， 得到更新后的权值， 对所述初始阈值进行更新处理， 得 到更新后的阈值； 根据所述测试集对所述更新后的权值与 所述更新后的阈值进行适应度值评估， 确定评 估结果； 如果所述评估结果满足所述终止条件， 则将所述更新后的权值作为所述目标权值， 将权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115271122 A 2所述更新后的阈值作为所述目标阈值； 如果所述评估结果不满足所述终止条件， 则执行更新过程直至所述评估结果满足所述 终止条件。 7.一种基于正弦余弦算法与胶囊网络的水电机组故障诊断装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取 水电机组的故障数据； 搭建模块， 用于根据所述水电机组的故障数据， 搭建初始胶囊网络模型， 其中， 所述初 始胶囊网络模型包括： 初始参数； 第一处理模块， 用于基于正弦余弦算法对所述初始参数进行优化处 理， 得到目标参数； 第二处理模块， 用于根据 所述目标参数， 对所述初始胶囊 网络模型进行更新处理， 得到 目标胶囊网络模型； 以及 诊断模块， 用于根据所述目标胶囊网络模型对水电机组故障进行诊断。 8.如权利要求7 所述的装置， 其特 征在于， 所述搭建模块， 包括： 第一处理子模块， 用于对所述故障数据进行 数据分割处 理， 得到初始样本集； 第二处理子模块， 用于对所述初始样本集进行 数据预处 理， 得到目标样本集； 搭建子模块， 用于根据所述目标样本集， 搭建初始胶囊网络模型。 9.如权利要求8所述的装置， 其特 征在于， 所述第二处 理子模块， 具体用于： 对所述初始样本集进行 数据分解处 理， 得到第一样本集； 对所述第一样本集进行 数据分析处 理， 得到第二样本集； 对所述第二样本集进行 数据归一 化处理， 得到目标样本集。 10.如权利要求9所述的装置， 其特 征在于， 所述搭建子模块， 具体用于： 将所述目标样本集分为训练集、 测试集和验证集； 将所述训练集作为所述初始胶囊网络模型的输入数据， 搭建所述初始胶囊网络模型； 其中， 还包括： 更新模块， 用于在所述根据 所述目标参数， 对所述初始胶囊 网络模型进行更新处理， 得 到目标胶囊网络模型之后， 将所述验证集输入至所述 目标胶囊网络模型中， 以对所述 目标 胶囊网络模型进行验证分析。 11.如权利要求10所述的装置， 其特 征在于， 所述第一处 理模块， 具体用于： 确定终止条件， 其中， 所述终止条件为终止所述优化处 理的条件信息； 基于所述终止条件， 使用所述正弦余弦算法更新所述初始权值得到目标权值， 并更新 所述初始阈值得到目标阈值； 将所述目标权值与所述目标阈值作为所述目标参数。 12.如权利要求1 1所述的装置， 其特 征在于， 所述第一处 理模块， 具体用于： 对所述初始权值进行更新处理， 得到更新后的权值， 对所述初始阈值进行更新处理， 得 到更新后的阈值； 根据所述测试集对所述更新后的权值与 所述更新后的阈值进行适应度值评估， 确定评 估结果； 在所述评估结果满足所述终止条件时， 将所述更新后的权值作为所述目标权值， 将所 述更新后的阈值作为所述目标阈值； 在所述评估结果不满足所述终止条件时， 执行更新过程直至所述评估结果满足所述终权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115271122 A 3