吉林大学学报(信息科学版)

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基于 CS 的神经网络在抽油机故障诊断中的应用

任伟建 1 , 田野岑 1 , 朱永波 2   

  1. 1. 东北石油大学 电气信息工程学院, 黑龙江 大庆 163318;
    2. 中国石油大庆分公司 热电厂仪表车间, 黑龙江 大庆 163714
  • 收稿日期:2016-04-12 出版日期:2017-05-25 发布日期:2017-06-07
  • 作者简介: 任伟建(1963— ) , 女, 黑龙江泰来人, 东北石油大学教授, 博士生导师, 主要从事复杂系统的建模与控制、 油气集输过 程仿真研究, (Tel)86-13845901386(E-mail)renwj@126. com。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金资助项目(61374127); 黑龙江省博士后科研启动基金资助项目(LBH-Q12143); 黑龙江省青年基金资助
    项目(QC2013C066)

Application of CS Neural Network in Pumping Units’Fault Diagnosis

REN Weijian 1 , TIAN Yecen 1 , ZHU Yongbo 2   

  1. 1. School of Electrical Information Engineering, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, China;
    2. Instrument Workshop of Thermo-Electric Plant, Daqing Branch Company of PetroChina, Daqing 163714, China
  • Received:2016-04-12 Online:2017-05-25 Published:2017-06-07

摘要:  为提高抽油机故障诊断效率, 提出了在布谷鸟搜索算法(CS: Cuckoo Search)中加入自适应步长, 并
用函数进行测试, 结果验证了改进算法的有效性。 用改进的 CS 算法优化 BP(Back Propagation)神经网络
的权值和阈值, 并与传统 BP 算法进行比较, 证明了改进的 CS 算法克服了传统算法训练速度慢、 易陷局
部极值的缺点。 将优化的神经网络应用于抽油机故障诊断中的实验表明, 该算法具有较快的收敛速度和
较好的稳定性, 同时也提高了抽油机故障诊断的精确性。

关键词: 自适应步长, 布谷鸟搜索算法, 神经网络, 故障诊断

Abstract:  In order to solve the problem of slow convergent speed and poor local search ability of CS(Cuckoo
Search) algorithm, a self-adaptive step is introduced in CS, which balances the global and local search
ability and improves the convergent speed. Experiments have been conducted on functions. The results
indicate the good performance of the new algorithm. Initial weights and threshold values are optimized by the
modified CS. Compared with the conventional BP ( Back Propagation) algorithm, the condition of slow
training speed and premature result is released. The new neural network is used in pump units蒺 fault
diagnosis. The result shows that CS-BP enhances the convergence rate and robust of neural network, and the
accuracy of the fault diagnosis.

Key words: neural network,  self-adaptive step, fault diagnosis, cuckoo search algorithm

中图分类号: 

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