知识图谱驱动的水电轴承智能诊断与规范问答
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1东北林业大学机电工程学院 哈尔滨,150040;2清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室 北京,100084

作者简介:

通讯作者:

李学艺,男,1991年2月生,博士、副教授。主要研究方向为机械设备故障诊断与智能运维、大语言模型与深度学习、水电机组故障诊断与智能运维系统开发等。 E-mail: lixueyiphm@163.com

中图分类号:

TH17

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(52505091)


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    摘要:

    针对水电机组运维中技术规范获取与应用效率不佳、故障诊断可解释性不足和知识更新略显滞后的问题,提出一种结合检索对齐与图谱推理的轴承智能诊断与规范问答方法。首先,构建2类知识图谱,即技术规范知识图谱(technical specifications knowledge graph,简称TS-KG)与轴承故障知识图谱(bearing fault knowledge graph,简称BF-KG),并设计信号转文本模块,将核心谐波、调制、冲击、时频与相位特征结构化表达;其次,在TS-KG上采用关系图卷积网络与图注意力网络(graph attention network,简称GAT)结合的方式,实现多关系聚合与注意力重排,完成条款级证据定位与规范问答;最后,在BF-KG上采用检索增强生成与GAT结合,通过向量检索对齐症状、部件与故障机理,生成子图进行进一步推理并输出证据路径。实验结果显示:在东北林业大学实验台数据上,BF-KG的总体准确率达98.4%;在TS-KG问答中,系统的带引用正确率为0.648。该方法在保证诊断精度的同时,提升了条款检索性、故障机理可解释性,并支持增量更新与工程应用扩展。

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  • 收稿日期:2025-06-14
  • 最后修改日期:2025-12-23
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  • 在线发布日期: 2026-08-28
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