基于时序挖掘的发动机测试平台故障预警方法及系统与流程

本技术涉及发动机测试相关领域，尤其涉及基于时序挖掘的发动机测试平台故障预警方法及系统。

背景技术：

1、发动机测试过程中的故障预警对于保障测试安全性和结果有效性至关重要。当前主流技术手段主要依托数据采集系统与监控软件平台，通过设定各监测参数的固定阈值或基于统计过程控制方法，对实时采集的测试数据进行超限判断和趋势监控，并在参数超出预设门限时触发报警。然而，由于发动机本体与测试平台在物理结构和信号响应上存在强耦合关系，两者在异常状态下的监测特征往往高度相似，现有方法难以从耦合的监测信号中有效甄别异常的实际来源，导致预警结果存在较高的误报率和定位模糊性。

2、现阶段相关技术中，发动机测试故障预警存在因监测信号来源归属不明而导致预警指向性不足的技术问题。

技术实现思路

1、本技术通过提供基于时序挖掘的发动机测试平台故障预警方法及系统，通过获取测试过程中的三类原始数据，对两类监测数据进行响应偏差检测筛选异常变量，构建跨域拓扑并对异常变量进行时序追踪生成传播链，计算两种故障假设下的传播匹配度，在匹配度接近时执行安全扰动测试并采集双边响应，最后根据响应数据进行故障来源定位并输出预警指令等技术手段，解决了现有发动机测试故障预警存在的因监测信号来源归属不明而导致预警指向性不足的技术问题，达到了在发动机本体监测信号与测试平台监测信号相互耦合干扰的条件下，准确定位故障来源并提升预警指令指向性及有效性的技术效果。

2、本技术提供基于时序挖掘的发动机测试平台故障预警方法，包括：获取发动机在测试过程中的测试控制指令、发动机本体监测数据和测试平台监测数据；根据所述测试控制指令分别对所述发动机本体监测数据和所述测试平台监测数据进行响应偏差检测，建立候选异常变量空间；构建发动机本体与测试平台之间的跨域变量传播拓扑，并根据所述跨域变量传播拓扑对所述候选异常变量空间进行异常发生时序追踪，生成跨域异常传播链；根据所述跨域异常传播链，计算发动机本体故障传播匹配度和测试平台故障传播匹配度；根据所述发动机本体故障传播匹配度和所述测试平台故障传播匹配度执行安全验证扰动测试，获取测试双边响应序列；根据所述测试双边响应序列进行故障来源定位，获取故障来源定位结果，并根据所述故障来源定位结果生成故障预警指令。

3、在可能的实现方式中，根据所述测试控制指令分别对所述发动机本体监测数据和所述测试平台监测数据进行响应偏差检测，建立候选异常变量空间，执行以下处理：根据所述测试控制指令进行双边响应基线挖掘，建立发动机响应基线特征矩阵和平台响应基线特征矩阵；根据所述发动机响应基线特征矩阵对所述发动机本体监测数据进行响应偏差检测，获取发动机响应偏差序列；根据所述平台响应基线特征矩阵对所述测试平台监测数据进行响应偏差检测，获取平台响应偏差序列；根据异常筛选条件分别筛选所述发动机响应偏差序列和所述平台响应偏差序列，生成所述候选异常变量空间。

4、在可能的实现方式中，根据所述测试控制指令进行双边响应基线挖掘，建立发动机响应基线特征矩阵和平台响应基线特征矩阵，执行以下处理：根据所述测试控制指令，调取发动机正常响应样本集和平台正常响应样本集；根据所述发动机正常响应样本集进行特征提取，获取发动机正常响应特征集合，并对所述发动机正常响应特征集合进行统计聚合和基准标定，生成所述发动机响应基线特征矩阵；根据所述平台正常响应样本集进行特征提取，获取平台正常响应特征集合，并对所述平台正常响应特征集合进行统计聚合和基准标定，生成所述平台响应基线特征矩阵。

5、在可能的实现方式中，根据所述跨域变量传播拓扑对所述候选异常变量空间进行异常发生时序追踪，生成跨域异常传播链，执行以下处理：对所述候选异常变量空间进行时序排序，获取变量时序相邻关系；基于所述变量时序相邻关系，将所述候选异常变量空间映射至所述跨域变量传播拓扑，获取多个异常变量传播边；识别所述多个异常变量传播边之间的时序连续关系、传播方向关系和异常变化方向关系；根据所述时序连续关系、所述传播方向关系和所述异常变化方向关系连接所述多个异常变量传播边，获取所述跨域异常传播链。

6、在可能的实现方式中，根据所述跨域异常传播链，计算发动机本体故障传播匹配度和测试平台故障传播匹配度，执行以下处理：对所述跨域异常传播链进行特征提取，获取目标传播特征序列；调取所述测试控制指令对应的发动机本体故障传播模板和测试平台故障传播模板；将所述目标传播特征序列与所述发动机本体故障传播模板进行匹配，获得第一变量顺序匹配值、第一传播方向匹配值和第一传播时延匹配值；对所述第一变量顺序匹配值、所述第一传播方向匹配值和所述第一传播时延匹配值进行加权融合，生成所述发动机本体故障传播匹配度；根据所述目标传播特征序列和所述测试平台故障传播模板，计算所述测试平台故障传播匹配度。

7、在可能的实现方式中，根据所述发动机本体故障传播匹配度和所述测试平台故障传播匹配度执行安全验证扰动测试，获取测试双边响应序列，执行以下处理：对所述发动机本体故障传播匹配度和所述测试平台故障传播匹配度进行差值计算，获取传播匹配区分度；若所述传播匹配区分度小于等于预设区分阈值，根据所述跨域异常传播链识别争议传播边；根据所述争议传播边，生成初始验证测试方案，并根据发动机测试安全约束和平台测试安全约束对所述初始验证测试方案进行安全优化，获取验证测试优化方案；采集发动机本体和测试平台在所述验证测试优化方案下的响应参数，获取所述测试双边响应序列。

8、在可能的实现方式中，根据所述测试双边响应序列进行故障来源定位，获取故障来源定位结果，执行以下处理：根据所述测试双边响应序列进行响应差异比对，生成双边响应差异特征集合；根据所述争议传播边，拟合发动机本体故障假设下的第一双边预期响应模板和测试平台故障假设下的第二双边预期响应模板；将所述双边响应差异特征集合与所述第一双边预期响应模板进行配准评价，获取发动机本体故障支持度；将所述双边响应差异特征集合与所述第二双边预期响应模板进行配准评价，获取测试平台故障支持度；比对所述发动机本体故障支持度和所述测试平台故障支持度，生成所述故障来源定位结果。

9、在可能的实现方式中，构建发动机本体与测试平台之间的跨域变量传播拓扑，执行以下处理：采集发动机本体与测试平台之间的关系信息，获取本体平台关系数据集；根据所述本体平台关系数据集，构建所述跨域变量传播拓扑。

10、在可能的实现方式中，根据所述目标传播特征序列和所述测试平台故障传播模板，计算所述测试平台故障传播匹配度，执行以下处理：将所述目标传播特征序列与所述测试平台故障传播模板进行匹配，获得第二变量顺序匹配值、第二传播方向匹配值和第二传播时延匹配值；对所述第二变量顺序匹配值、所述第二传播方向匹配值和所述第二传播时延匹配值进行加权融合，生成所述测试平台故障传播匹配度。

11、本技术还提供了基于时序挖掘的发动机测试平台故障预警系统，包括：多源测试数据采集模块，用于获取发动机在测试过程中的测试控制指令、发动机本体监测数据和测试平台监测数据；响应偏差检测与候选异常空间构建模块，用于根据所述测试控制指令分别对所述发动机本体监测数据和所述测试平台监测数据进行响应偏差检测，建立候选异常变量空间；跨域传播拓扑构建及时序追踪模块，用于构建发动机本体与测试平台之间的跨域变量传播拓扑，并根据所述跨域变量传播拓扑对所述候选异常变量空间进行异常发生时序追踪，生成跨域异常传播链；故障传播匹配度计算模块，用于根据所述跨域异常传播链，计算发动机本体故障传播匹配度和测试平台故障传播匹配度；安全验证扰动测试与双边响应采集模块，用于根据所述发动机本体故障传播匹配度和所述测试平台故障传播匹配度执行安全验证扰动测试，获取测试双边响应序列；故障来源定位与预警指令生成模块，用于根据所述测试双边响应序列进行故障来源定位，获取故障来源定位结果，并根据所述故障来源定位结果生成故障预警指令。

12、拟通过本技术提出的基于时序挖掘的发动机测试平台故障预警方法及系统，首先获取发动机在测试过程中的测试控制指令、发动机本体监测数据和测试平台监测数据，接着根据所述测试控制指令分别对所述发动机本体监测数据和所述测试平台监测数据进行响应偏差检测，建立候选异常变量空间，然后构建发动机本体与测试平台之间的跨域变量传播拓扑，并根据所述跨域变量传播拓扑对所述候选异常变量空间进行异常发生时序追踪，生成跨域异常传播链，再根据所述跨域异常传播链，计算发动机本体故障传播匹配度和测试平台故障传播匹配度，再根据所述发动机本体故障传播匹配度和所述测试平台故障传播匹配度执行安全验证扰动测试，获取测试双边响应序列，最后根据所述测试双边响应序列进行故障来源定位，获取故障来源定位结果，并根据所述故障来源定位结果生成故障预警指令。通过上述过程，本技术所提出的方法及系统达到了在发动机本体监测信号与测试平台监测信号相互耦合干扰的条件下，准确定位故障来源并提升预警指令指向性及有效性的技术效果。