(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 202211258255.9 (22)申请日 2022.10.13 (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区四牌楼 2 号 (72)发明人 吕建华　张柏礼　 (74)专利代理 机构 南京众联专利代理有限公司 32206 专利代理师 杜静静 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于数据网络相似性的航空发动机剩 余寿命预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于数据网络相似性的 航空发动机剩余寿命预测方法， 步骤如下： S1、 基 于全寿命周期航空发动机数据集， 构造各个寿命 状态对应的数据网络， 组成一个寿命状态数据网 络库； S2、 针对待测航空发动机， 基于其在线监测 数据， 构造 数据网络； S3、 基于航空发动机数据网 络相似度/距离公式， 计算待测发动机数据网络 与各相关寿命状态网络的相似度/距离， 构建寿 命状态网络参考集； S4、 基于S3得到寿命状态网 络参考集， 根据各参考寿命状态网络与待测发动 机检测数据网络的相似度， 融合各参考状态的剩 余寿命， 预测得到待测发动机的剩余寿命。 本发 明能够捕获航空发动机各部件之间的相关特性， 可以以较小的计算代价进行较高精度的航空发 动机剩余寿 命预测。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115510676 A 2022.12.23 CN 115510676 A 1.一种基于数据网络相似性的航空发动机剩余寿命预测方法， 其特征在于， 所述方法 包括以下步骤： S1、 航空发动机寿命状态数据网络库构造： 基于全寿命周期航空发动机数据集， 构造各 个寿命状态对应的数据网络， 组成一个寿命状态数据网络库； S2、 航空发动机在线数据网络构造： 针对待测航空发动机， 基于其在线监测数据， 构造 数据网络； S3、 寿命状态网络参考集构建： 基于航空发动机数据网络相似度/距离公式， 计算待测 发动机数据网络与各相关寿命状态网络的相似度/距离， 构建寿命状态网络参 考集； S4、 航空发动 机寿命预测： 基于S3得到寿命状态网络参考集， 根据各参考寿命状态网络 与待测发动机检测数据网络相似度， 融合各参考状态的剩余寿命， 预测得到待测发动机的 剩余寿命。 2.根据权利要求1所述的基于数据网络相似性的航空发动机剩余寿命预测方法， 其特 征在于， S1中， 为一个长度为w的航空发动机寿命数据片段构建对应的数据网络， 首先初始 化顶点集、 边集以及权重集； 然后为每一个监测点初步构造一个顶点， 其标签为传感器种 类， 数据为监测数据， 序号为该监测点在数据片段中的位置； 在此基础上， 在相同序号的顶 点间加入权重为0的边， 在序号相邻的顶点间加入权重为顶 点值差异的边； 最后合并具有相 同标签与数据的顶点。 3.根据权利要求1所述的基于数据网络相似性的航空发动机剩余寿命预测方法， 其特 征在于， S2中， 以相同策略构 造在线监测数据网络， 航空发动机寿命状态数据网络库的构建 方法在于， 对全寿命监测数据的每一个寿命状态片段构建数据网络， 并与其相对应的剩余 寿命形成一个二元组， 形如<数据网络、 剩余寿命 >， 这些二元组构成航空发动机剩余寿命数 据库。 4.根据权利要求1所述的基于数据网络相似性的航空发动机剩余寿命预测方法， 其特 征在于， S 3中， 航空发动机数据网络距离定义为数据网络转换的最小代价， 各编辑操作的代 价皆根据航空发动机数据网络特性确定， 航空发动机数据网络N1与N2的距离λ(N1,N2)定义 为 其中E(N1,N2)为从数据网络N1到N2的编 辑序列， 而Cvi、 Cvr、 Cei、 Cer、 Cvs、 Cvd与Cew分别为数据网络增加结点、 删除结点、 增加边、 删除 边、 更新结点类型、 更新结点数据以及更新边权重的编辑代 价， 寿命状态网络参考集构成过 程为： 首先初始化寿命状态数据参考集Dc与优先队列pQueue； 然后对于每一个寿命状态网 络， 计算它与查询网络q的距离； 当参考数据集未满时， 当前寿命网络即被视作一个参考网 络， 并加入参考集； 当参考数据集已满时， 若当前寿命网络与查询网络q的距离小于任意一 个当前参考网络与q的最大距离时， 用当前寿命网络替换距离q最远的网络； 最后队列 pQueue中的所有数据构成寿命状态网络参 考集。 5.根据权利要求1所述的基于数据网络相似性的航空发动机剩余寿命预测方法， 其特 征在于， S4中， 构建了参考剩余寿命集合RULref＝{<ruli,di>|i＝1,2, …,k}， 采用调节函数权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115510676 A 2进行参考剩余寿命调整， 最终待测航空发动机在检测 到q时的剩余寿 命RULq预测值为： 其中di为第i个参考发动机样本与q的距离， ruli 为第i个参 考发动机样本的剩余寿命。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115510676 A 3