基于随机森林算法的虚拟仿真实验室仪器故障预警方法

李梅琴

(闽西职业技术学院 实训实验管理中心，福建 龙岩 364021)

虚拟仿真技术在仪器分析和操作中具有非常明显的应用优势,为现阶段强化仪器管理提供了虚拟实验室系统操作的概念。邓雅琼等[1]提出仪器分析的虚拟仿真平台设计方法,在虚拟实验室环境中,对设备应用及分析进行教学和管理,保障操作的重复性和准确性。而在现阶段高校教育中,同样存在仪器设备不足和难以观察的问题,影响教学效果,以此提出虚拟仿真实验室的概念,为教学提供了全新方式。黄科等[2]分析了虚拟仿真实验室建立的必要性,并对虚拟仿真技术的应用方式作出假设,为实验室的建设和管理提供了一定参考。

无论是现实仪器应用还是虚拟实验室环境中的仪器应用,都需要对其进行全方位的管理,以确保仪器能够安全地进行多种类型的操作。其中对故障预警的设计是仪器管理中较为重要的一个环节,樊红卫等[3]提出一种基于转子振动频率的故障预警方式,解释了典型故障的原因和诊断机理及对振动频率的引用,可以非常清晰地模拟转子的不平衡与不对中的状态,能够对设备的故障类型做出自动判断。钟少恒等[4]提出了随机森林的算法清洗方式,以多维分布的节点构建随机处理模型,对故障信息进行特征采样。

本文以上述研究为基础,研究随机森林算法的故障预警方法,为虚拟仿真实验室的仪器管理提供理论支持。

1 虚拟仿真实验室仪器故障预警

1.1 集成神经网络对应仪器故障特征

虚拟仿真实验室中的仪器,在连接和组成结构上,与真实仪器的摆放形式一致,能够真实地还原设备现场的操作环境。……