[发明专利]一种分析电气系统故障影响因素间因果关系的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气安全系统工程，特别是涉及电气系统故障分析过程中的因素间因果关系的分析。

背景技术

因果概念的逻辑推理在现实应用领域目前并不常见，这种现象的主要原因可归结为如下节点：1)相关理论不成熟，在数学上对于因素间因果关系的推理方法不成熟，这也是智能科学发展的不足，目前的方法要么过于复杂，要么不切合现场实际；2)现场缺乏应用条件，智能科学的这些推理方法一般需要专业性较强的人员进行操作，一般人员难以实现；3)现今对数据的分析是对大数据的分析，人工难以实现，所以不但算法要合理而且要易于在计算机中进行这样的推理，上述几点造成了因果关系推理发展的障碍，但作为智能科学重要的问题之一，是研究人员必须面对的问题，也是实际工程中大数据分析必须解决的问题。

对于因素间因果关系分析问题，目前主要涉及化工生产,统计分析,经济投资及预测,数理分析等，这些研究取得了一些列成果，但仍存在一定欠缺，一是使用的数学方法不是智能推理，而是代数逻辑；二是算法不利于计算机实现，进而并不适合对大数据的处理；三是应用背景的科学问题难以结合推理方法协调处理问题。

在研究空间故障树框架过程中，发现来源于实际现场的故障数据与一些因素有关，而这些关系难以定量的分析出来，对于故障数据与其影响因素之间的因果分析可以提供因素化简、故障变化趋势分析、故障影响因素挖掘等依据，所以故障数据与影响因素之间的定性因果关系分析是极其重要的，另一方面，来源于现场的故障数据一般经过日积月累后属于大数据量级，但目前的空间故障树框架中缺乏相应的因果推理且适合大数据的计算机算法，所以这里根据因素空间的基本思想，将同样分析因素影响的空间故障树所分析的现场故障数据进行因果概念的分析和提取，分析元件故障概率与影响因素之间的因果关系，挖掘出适合故障分析和计算机处理的因果概念，从而丰富空间故障树理论和提高因素空间的实际应用价值。

发明内容

1.一种分析电气系统故障影响因素间因果关系的方法，其特征在于，为了分析实际电气系统故障数据与影响因素之间的因果关系，提出一种因素间因果概念的提取方法；针对电气系统故障数据分析，将影响元件故障的使用时间和使用温度作为影响因素；将元件故障概率作为目标因素；通过故障数据背景关系分析和基本概念半格分析得出影响因素和目标因素之间的因果概念；分析结果中包括了三种基本概念：不可再分的基本概念、中间基本概念、不包含故障概率相的概念；前者属于真概念，可用于电气系统故障因果关系分析；后两者不能用于实例因果关系分析，只可作为根据影响因素对故障进行分类的方法；可用于电气系统故障分析过程中的因素间因果关系的分析。

2.根据权利要求1所述一种分析电气系统故障影响因素间因果关系的方法，其特征在于方法的特点：一方面考虑从理论层面的背景关系中分析得到的原子概念，另一方面是从实际例子的基本概念半格分析得到的基本概念；分别分析两种概念外延和内涵的对应关系，从而找出即理论联系实际，又内涵联系外延的真概念，用于因果关系推理；方法主要包括：构建论域；生成背景关系；产生原子概念；计算分辨度；产生基本概念；辨别真概念。

3.根据权利要求1所述一种分析电气系统故障影响因素间因果关系的方法，其特征在于分析电气系统故障概率与影响故障因素之间的因果关系，步骤：

1)针对空间故障树数据特点，设数据的论域为U＝{u₁,u₂,...,u_m}，m为对象个数，设故障状态中包含n个因素，其中前n-1个因素为影响因素f_1～n-1，最后一个为目标因素f_n，算法中目标因素专指故障概率，划分每个因素的定性相X(f_i)＝{K₁,K₂,...,}，K表示因素f_i对应的相，定性相对应的数值表示范围D(f_i)＝{(a₁,a₂],...,(a_k-1,a_k]}；

2)建立因素相空间的苗卡尔积相空间，在U上的n个因素的定性相空间X＝X(f₁)×...×X(f_n)，状态指a＝(a₁,...,a_n)∈X，去除虚状态，得到U上的n个因素组成的背景关系R；

3)根据背景关系R形成原子内涵，根据论域U形成具有对合性的原子概念；