一种设备故障的分析方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及故障根因定位，具体涉及一种设备故障的分析方法、一种设备故障的分析装置、一种电子设备以及一种可读存储介质。

背景技术：

1、随着智能设备电子化、智能化水平的不断提高，设备故障分析的复杂性与日俱增。

2、相关技术中，一方面，设备故障分析通常依赖于单一数据源或人工经验进行判断，如根据用户描述、现场检测的少量运行参数或历史维修记录进行排查，难以精准定位故障原因。另一方面，设备故障分析通常基于简单规则匹配，难以提取出故障因果路径，导致误判率高。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种设备故障的分析方法、装置、设备及介质，旨在改善现有设备故障分析方法依赖于单一数据源和简单规则匹配导致根因定位误判率高的问题。

2、本技术实施例公开了一种设备故障的分析方法，所述方法包括：

3、获取故障设备对应的全生命周期数据以及故障描述信息；

4、确定与所述全生命周期数据对应的全生命周期证据链；

5、根据所述全生命周期数据和所述全生命周期证据链，构建针对所述故障设备的时序知识图谱，所述时序知识图谱包括根因节点以及所述根因节点之间的时序因果关系；

6、将所述故障描述信息与所述时序知识图谱进行匹配，根据匹配结果和所述时序因果关系从所述时序知识图谱中提取出初始根因节点以及所述初始根因节点对应的初始因果路径；

7、对所述初始因果路径进行物理校验，并基于物理校验结果从所述初始因果路径中筛选出满足所述全生命周期证据链的目标故障根因。

8、在一些可行的实现方式中，所述全生命周期证据链包括确定性证据链和候补证据链；所述确定与所述全生命周期数据对应的全生命周期证据链，包括：

9、获取用于关联所述全生命周期数据的关联主键；

10、将关联主键与所述全生命周期数据进行比对；

11、若所述全生命周期数据具备所述关联主键，则基于所述关联主键，构建所述故障设备的确定性证据链；

12、若所述全生命周期数据缺失至少一个所述关联主键，则获取候选对象的候选数据，并基于所述候选数据，构建所述故障设备的候补证据链。

13、在一些可行的实现方式中，所述基于所述候选数据，构建所述故障设备的候补证据链，包括：

14、将所述全生命周期数据与所述候选数据进行比对，获得所述故障设备与所述候选对象之间的型号一致性、时间关联度以及属性一致性；

15、基于所述型号一致性、所述时间关联度以及所述属性一致性，计算得到所述候选对象的候选关联边评分；

16、若所述候选关联边评分大于预设候选评分阈值，则基于所述候选数据，构建所述故障设备针对缺失主键的候选关联边；

17、获取所述故障设备针对所述关联主键的确定关联边；

18、基于所述确定关联边和所述候选关联边，构建所述故障设备的候补证据链。

19、在一些可行的实现方式中，在所述基于所述确定关联边和所述候选关联边，构建所述故障设备的候补证据链之后，所述方法还包括：

20、获取所述确定关联边的确定关联边评分；

21、基于所述确定关联边评分和所述候选关联边评分，计算得到所述候补证据链的第二关联可靠度评分。

22、在一些可行的实现方式中，所述对所述初始因果路径进行物理校验，包括：

23、获取针对所述初始因果路径的物理模型；

24、利用所述物理模型对所述初始因果路径进行物理校验，获得所述初始因果路径的物理校验结果。

25、在一些可行的实现方式中，所述利用所述物理模型对所述初始因果路径进行物理校验，获得所述初始因果路径的物理校验结果，包括：

26、利用所述物理模型对所述初始因果路径进行分析，获得所述初始因果路径的物理残差改善量和观测变化方向；

27、若所述物理残差改善量大于预设残差阈值，且所述观测变化方向与所述物理模型的预测变化方向一致，则所述初始因果路径的物理校验通过；

28、若所述物理残差改善量小于或等于预设残差阈值，或，所述观测变化方向与所述物理模型的预测变化方向不一致，则所述初始因果路径的物理校验不通过。

29、在一些可行的实现方式中，所述物理校验结果还包括所述初始因果路径的方向一致窗口数、有效校验窗口数以及全部窗口数；所述基于物理校验结果从所述初始因果路径中筛选出满足所述全生命周期证据链的目标故障根因，包括：

30、当所述初始因果路径的物理校验通过时，获取所述故障设备对应的目标残差改善量，并基于所述目标残差改善量、所述物理残差改善量、所述方向一致窗口数、所述有效校验窗口数以及所述全部窗口数，计算得到所述初始因果路径的物理校验得分；

31、基于所述全生命周期证据链进行计算，获得所述全生命周期证据链的关联可靠度评分；

32、基于所述物理校验得分和所述关联可靠度评分，计算得到所述初始因果路径的根因得分；

33、基于所述根因得分，从所述初始因果路径中筛选出满足所述全生命周期证据链的目标故障根因。

34、在一些可行的实现方式中，所述基于所述物理校验得分和所述关联可靠度评分，计算得到所述初始因果路径的根因得分，包括：

35、当所述全生命周期证据链为确定性证据链时，计算得到所述确定性证据链的第一关联可靠度评分，并基于所述确定性证据链对应的第一关联可靠度评分和所述物理校验得分，计算得到所述初始因果路径的根因得分；

36、当所述全生命周期证据链为候补证据链时，若所述候补证据链对应的第二关联可靠度评分大于或等于预设关联阈值，则基于所述物理校验得分和所述第二关联可靠度评分，计算得到所述初始因果路径的根因得分。

37、在一些可行的实现方式中，所述基于所述根因得分，从所述初始因果路径中筛选出满足所述全生命周期证据链的目标故障根因，包括：

38、基于所述根因得分，从所有所述初始因果路径中选取出目标因果路径以及与所述目标因果路径对应的目标故障根因。

39、本技术实施例还公开了一种设备故障的分析装置，所述装置包括：

40、数据获取模块，用于获取故障设备对应的全生命周期数据以及故障描述信息；

41、证据链确定模块，用于确定与所述全生命周期数据对应的全生命周期证据链；

42、图谱构建模块，用于根据所述全生命周期数据和所述全生命周期证据链，构建针对所述故障设备的时序知识图谱，所述时序知识图谱包括根因节点以及所述根因节点之间的时序因果关系；

43、根因路径确定模块，用于将所述故障描述信息与所述时序知识图谱进行匹配，根据匹配结果从所述时序知识图谱中提取出初始根因节点以及所述初始根因节点对应的初始因果路径；

44、根因定位模块，用于对所述初始因果路径进行物理校验，并基于物理校验结果从所述初始因果路径中筛选出满足所述全生命周期证据链的目标故障根因。

45、在一些可行的实现方式中，所述全生命周期证据链包括确定性证据链和候补证据链；所述证据链确定模块具体用于：

46、获取用于关联所述全生命周期数据的关联主键；

47、将关联主键与所述全生命周期数据进行比对；

48、若所述全生命周期数据具备所述关联主键，则基于所述关联主键，构建所述故障设备的确定性证据链；

49、若所述全生命周期数据缺失至少一个所述关联主键，则获取候选对象的候选数据，并基于所述候选数据，构建所述故障设备的候补证据链。

50、在一些可行的实现方式中，所述证据链确定模块具体用于：

51、将所述全生命周期数据与所述候选数据进行比对，获得所述故障设备与所述候选对象之间的型号一致性、时间关联度以及属性一致性；

52、基于所述型号一致性、所述时间关联度以及所述属性一致性，计算得到所述候选对象的候选关联边评分；

53、若所述候选关联边评分大于预设候选评分阈值，则基于所述候选数据，构建所述故障设备针对缺失主键的候选关联边；

54、获取所述故障设备针对所述关联主键的确定关联边；

55、基于所述确定关联边和所述候选关联边，构建所述故障设备的候补证据链。

56、在一些可行的实现方式中，所述装置还包括：

57、可靠关联度计算模块，用于获取所述确定关联边的确定关联边评分；基于所述确定关联边评分和所述候选关联边评分，计算得到所述候补证据链的第二关联可靠度评分

58、在一些可行的实现方式中，所述根因定位模块包括：

59、物理校验子模块，用于获取针对所述初始因果路径的物理模型；利用所述物理模型对所述初始因果路径进行物理校验，获得所述初始因果路径的物理校验结果。

60、在一些可行的实现方式中，所述物理校验子模块具体用于：

61、利用所述物理模型对所述初始因果路径进行分析，获得所述初始因果路径的物理残差改善量和观测变化方向；

62、若所述物理残差改善量大于预设残差阈值，且所述观测变化方向与所述物理模型的预测变化方向一致，则所述初始因果路径的物理校验通过；

63、若所述物理残差改善量小于或等于预设残差阈值，或，所述观测变化方向与所述物理模型的预测变化方向不一致，则所述初始因果路径的物理校验不通过。

64、在一些可行的实现方式中，所述物理校验结果还包括所述初始因果路径的方向一致窗口数、有效校验窗口数以及全部窗口数；所述根因定位模块包括：

65、校验得分计算子模块，用于当所述初始因果路径的物理校验通过时，获取所述故障设备对应的目标残差改善量，并基于所述目标残差改善量、所述物理残差改善量、所述方向一致窗口数、所述有效校验窗口数以及所述全部窗口数，计算得到所述初始因果路径的物理校验得分；

66、可靠性得分计算模块，用于基于所述全生命周期证据链进行计算，获得所述全生命周期证据链的关联可靠度评分；

67、根因得分计算子模块，用于基于所述物理校验得分和所述关联可靠度评分，计算得到所述初始因果路径的根因得分；

68、根因定位子模块，用于基于所述根因得分，从所述初始因果路径中筛选出满足所述全生命周期证据链的目标故障根因。

69、在一些可行的实现方式中，所述根因得分计算子模块具体用于：

70、当所述全生命周期证据链为确定性证据链时，计算得到所述确定性证据链的第一关联可靠度评分，并基于所述确定性证据链对应的第一关联可靠度评分和所述物理校验得分，计算得到所述初始因果路径的根因得分；

71、当所述全生命周期证据链为候补证据链时，若所述候补证据链对应的第二关联可靠度评分大于或等于预设关联阈值，则基于所述物理校验得分和所述第二关联可靠度评分，计算得到所述初始因果路径的根因得分。

72、在一些可行的实现方式中，所述根因定位子模块具体用于：

73、基于所述根因得分，从所有所述初始因果路径中选取出目标因果路径以及与所述目标因果路径对应的目标故障根因。

74、本技术实施例还公开了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

75、所述存储器，用于存放计算机程序；

76、所述处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现本技术实施例任一所述的方法。

77、本技术实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本技术实施例任一所述的方法。

78、本技术实施例包括以下优点：

79、在本技术实施例中，获取故障设备对应的全生命周期数据以及故障描述信息；确定与所述全生命周期数据对应的全生命周期证据链；根据所述全生命周期数据和所述全生命周期证据链，构建针对所述故障设备的时序知识图谱，所述时序知识图谱包括根因节点以及所述根因节点之间的时序因果关系；将所述故障描述信息与所述时序知识图谱进行匹配，根据匹配结果和所述时序因果关系从所述时序知识图谱中提取出初始根因节点以及所述初始根因节点对应的初始因果路径；对所述初始因果路径进行物理校验，并基于物理校验结果从所述初始因果路径中筛选出满足所述全生命周期证据链的目标故障根因。本技术实施例中获取全生命周期数据以对设备故障进行全面分析，并确定可追溯的全生命周期证据链，避免数据孤岛，进一步，构建时序知识图谱，并将故障描述信息与时序知识图谱匹配以确定因果路径，实现基于时序因果关系精准溯源，并且对因果路径进行物理校验，通过物理约束筛选，实现最终输出目标故障根因，满足物理一致性和全生命周期证据链，有效提高了故障根因定位的准确性。