基于深度学习与注意力机制的化工故障分类

来源：电子测量技术杂志2022年第4期北京时间：

作者：唐颖川，黄姣茹，钱富才

单位：1.西安工业大学电子信息工程学院 西安 710021; 2.西安理工大学陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室 西安 710048

摘要：针对现有的故障诊断方法在处理高维度且动态特征明显的化工生产过程中观测的数据时，存在无法识别长时间依赖关系、精确度不够的问题，本文对长短时记忆模型进行改进，提出了一种基于深度学习与attention机制的分类模型，以田纳西-伊斯曼仿真平台的仿真数据作为研究对象，通过小波阈值去噪法对数据进行预处理，再对模型分类效果进行验证，比较了本文模型与改进前的模型，最后通过t-sne算法绘制样本数据及在模型各层输出特征向量在二维空间的分布图。实验结果表明，改进后的深度学习模型，对故障分类时能达到92.71%的召回率与93.05%的准确率，相对改进前的模型分别提高了16.84%与13.66%，对数据特征的学习效果更好，更适用于化工数据。

关键词：深度学习;attention机制;故障诊断

基金资助：陕西省重点研发计划一般项目(2021GY-067)