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基于知识图谱和工业数据的根因诊断新框架:Root-KGD

人工智能 2024-06-21 v1

摘要

随着智能制造的发展和工业生产复杂度的增加,根因诊断逐渐成为工业故障诊断领域的重要研究方向。然而,现有研究方法难以有效地结合领域知识和工业数据,无法为工业过程提供准确、在线且可靠的根因诊断结果。为此,本文提出一种基于知识图谱和工业数据的新型故障根因诊断框架,称为 Root-KGD。Root-KGD 使用知识图谱来表示领域知识,采用数据驱动方法从工业数据中提取故障特征。随后,将知识图谱与数据特征相结合,进行知识图谱推理以实现根因识别。该方法的性能通过两个工业案例——田纳西东曼过程(TEP)和多相流设施(MFF)进行验证。与现有方法相比,Root-KGD 不仅提供更准确的根因变量诊断结果,还能通过将故障定位到知识图谱中的相应物理实体(如设备和流路)来提供可解释的故障相关信息。此外,结合其轻量级特点,Root-KGD 在在线工业应用中更为有效。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.13664,
  title  = {Root-KGD: A Novel Framework for Root Cause Diagnosis Based on Knowledge Graph and Industrial Data},
  author = {Jiyu Chen and Jinchuan Qian and Xinmin Zhang and Zhihuan Song},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13664},
  year   = {2024}
}