【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及建筑智能運維，特別是一種基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法。
技術介紹
1、隨著建筑信息模型（building?information?modeling,?bim）技術的發(fā)展，建筑全生命周期管理的智能化已成為建筑行業(yè)的核心研究方向之一。bim技術能夠在建筑設計、施工及運維階段提供精確的數(shù)字化模型，極大提升了建筑物的管理效率。然而，隨著建筑物規(guī)模與復雜性的不斷提升，傳統(tǒng)的運維方法難以有效應對建筑全生命周期中動態(tài)變化的需求。近年來，智能運維方案逐漸成為解決建筑運維管理問題的重要手段。這些方案通過結合物聯(lián)網(wǎng)（iot）、大數(shù)據(jù)分析、深度學習等先進技術，實現(xiàn)對建筑物狀態(tài)的實時監(jiān)控和運維優(yōu)化。然而，現(xiàn)有技術大多集中于通過傳感器數(shù)據(jù)或設備運行狀態(tài)進行分析，較少涉及對人體參與運維過程中的數(shù)據(jù)收集與分析，特別是聲紋數(shù)據(jù)。聲紋數(shù)據(jù)作為一種獨特的生物特征信息，能夠反映設備運行狀態(tài)及運維人員的工作行為，但在現(xiàn)有bim智能運維系統(tǒng)中的應用尚處于初步階段。
2、盡管現(xiàn)有智能運維方案在一定程度上提升了建筑物的維護效率，但仍存在一些不可忽視的不足。首先，現(xiàn)有技術在數(shù)據(jù)融合方面的處理能力有限，多源異構數(shù)據(jù)的整合通常僅依賴傳感器的數(shù)據(jù)輸入，難以有效利用運維過程中產(chǎn)生的多種類型數(shù)據(jù)，尤其是聲紋數(shù)據(jù)。由于聲紋數(shù)據(jù)具有一定的實時性和個體差異性，現(xiàn)有技術在對其進行分析時，往往無法根據(jù)設備的可信度和數(shù)據(jù)的更新頻率進行動態(tài)調(diào)整，導致數(shù)據(jù)融合效率低下。其次，現(xiàn)有的運維決策大多基于靜態(tài)分析，缺乏對運維過程中動態(tài)變化的實時發(fā)現(xiàn)與響應機制。深度學習技術
技術實現(xiàn)思路
1、鑒于上述現(xiàn)有存在的問題，提出了本專利技術。
2、因此，本專利技術提供了一種基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法解決現(xiàn)有技術中聲紋數(shù)據(jù)融合效率低及運維決策實時性不足的問題。
3、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：
4、第一方面，本專利技術提供了一種基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法，其包括，采集聲紋數(shù)據(jù)，對聲紋數(shù)據(jù)進行預處理；根據(jù)設備的可信度和數(shù)據(jù)更新頻率，為預處理后的聲紋數(shù)據(jù)設定自適應權重，并根據(jù)自適應權重進行融合，生成綜合聲紋特征向量；通過異常檢測模型對綜合聲紋特征向量進行實時分析，識別異常聲紋信息；根據(jù)異常聲紋信息，結合建筑物全生命周期的運維數(shù)據(jù)，生成運維計劃，并將運維決策反饋至bim模型，更新運維計劃。
5、作為本專利技術所述基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述聲紋數(shù)據(jù)包括建筑設備運行時產(chǎn)生的聲音、運維人員的語音指令以及環(huán)境噪聲。
6、作為本專利技術所述基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述對聲紋數(shù)據(jù)進行預處理，具體步驟如下，
7、采用小波去噪對始聲紋數(shù)據(jù)進行噪聲過濾；
8、使用盲源分離算法分離設備運行聲音和運維人員語音指令；
9、將聲紋數(shù)據(jù)進行分幀處理，獲取聲紋數(shù)據(jù)的時間序列特性；
10、使用閾值判定法識別并過濾聲紋數(shù)據(jù)的異常信號。
11、作為本專利技術所述基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述根據(jù)設備的可信度和數(shù)據(jù)更新頻率，為預處理后的聲紋數(shù)據(jù)設定自適應權重，并根據(jù)自適應權重進行融合，具體步驟如下，
12、基于綜合設備的故障率，維保及時率和性能偏差，通過幾何平均的方式將三項指標非線性組合，讓單項指標的低值對整體可信度產(chǎn)生約束，加入自然對數(shù)函數(shù)對維保及時率的影響進行放大，表達式為：
13、；
14、其中，是第i臺設備歸一化后的故障率，是第i臺設備歸一化后的維保及時率，是第i臺設備歸一化后的性能偏差，是第i臺設備的可信度；
15、對設備的可信度、數(shù)據(jù)更新頻率和信號強度進行非線性變換，并加入設備間差異的絕對值懲罰項，動態(tài)平衡權重，表達式為：
16、；
17、其中，是第i臺設備的自適應權重，是第i臺設備的數(shù)據(jù)更新頻率，是第i臺設備的信號強度，是設備可信度的冪次參數(shù)，是設備可信度的權重系數(shù)，是數(shù)據(jù)更新頻率的權重系數(shù)，是信號強度的權重系數(shù)，n是設備總數(shù)，是第i臺設備與第j臺設備之間的差異值，是用于歸一化的第j臺設備的可信度，是用于歸一化的第j臺設備的型號強度，是用于歸一化的第j臺設備的數(shù)據(jù)更新頻率。
18、作為本專利技術所述基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述根據(jù)自適應權重進行融合，具體步驟如下，
19、根據(jù)設備的自適應權重，通過時間衰減因子自適應調(diào)整當前時間點t時各設備采集的聲紋數(shù)據(jù)的權重；
20、當前時間點t接近設備的觀測時間時，自動增強當前設備采集的聲紋數(shù)據(jù)的權重；
21、當前時間點t遠離設備的觀測時間時，制動降低當前設備采集的聲紋數(shù)據(jù)的權重；
22、對設備聲紋數(shù)據(jù)在時間維度上進行動態(tài)融合，表達式為：
23、；
24、其中，是時間t時刻的綜合聲紋特征向量，是第i臺設備在時間點t時刻的聲紋數(shù)據(jù)，是控制時間衰減速率的參數(shù)，表示第i臺設備觀測聲紋數(shù)據(jù)的時間點，表示用于歸一化時的第j個設備的自適應權重，表示用于歸一化時的第j臺設備觀測聲紋數(shù)據(jù)的時間點。
25、作為本專利技術所述基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述通過異常檢測模型對綜合聲紋特征向量進行實時分析，識別異常聲紋特征，具體步驟如下，
26、基于rnn和gru構建異常檢測模型；
27、異常檢測模型的輸入層將每個滑動窗口輸入gru，并通過rnn提取綜合聲紋特征向量的時間序列依賴性；
28、異常檢測模型的隱藏層采用多層gru堆疊結構，輸出時間序列的高維特征表示；
29、將綜合聲紋特征向量輸入異常檢測模型進行實時分析，實時分析綜合聲紋特征向量滑動窗口的重構誤差，表達式為：
30、；
31、其中，表示時間點t的綜合聲紋特征向量的重構誤差，表示計算重構誤差時使用的連續(xù)時間點數(shù)量，k表示當前滑動窗口內(nèi)的時間位置索引，表示時間時的實際綜合聲紋特征向量，表示時刻重構得到的綜合聲紋特征值。
32、作為本專利技術所述基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述識別異常聲紋信息，具體步驟如下，
33、基于歷史數(shù)據(jù)中的重構誤差分布，定義異常判斷閾值；
34、若＞時，則認為當前時間點t的綜合聲紋信息處于異常，當前設備存在異常；
35、若時，則認為當前時間點t的綜合聲紋信息處于正常，當前設備正常。
36、作為本專利技術所述基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法的一種優(yōu)選方案，其本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種基于BIM模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：包括，
2.如權利要求1所述的基于BIM模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：所述聲紋數(shù)據(jù)包括建筑設備運行時產(chǎn)生的聲音、運維人員的語音指令以及環(huán)境噪聲。
3.如權利要求2所述的基于BIM模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：所述對聲紋數(shù)據(jù)進行預處理，具體步驟如下，
4.如權利要求3所述的基于BIM模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：所述根據(jù)設備的可信度和數(shù)據(jù)更新頻率，為預處理后的聲紋數(shù)據(jù)設定自適應權重，并根據(jù)自適應權重進行融合，具體步驟如下，
5.如權利要求4所述的基于BIM模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：所述根據(jù)自適應權重進行融合，具體步驟如下，
6.如權利要求5所述的基于BIM模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：所述通過異常檢測模型對綜合聲紋特征向量進行實時分析，識別異常聲紋特征，具體步驟如下，
7.如權利要求6所述的基于BIM模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：所述識別異常聲紋信息，具體步驟如下
8.如權利要求7所述的基于BIM模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：所述根據(jù)異常聲紋信息，結合建筑物全生命周期的運維數(shù)據(jù)，生成運維計劃，并將運維決策反饋至BIM模型，更新運維計劃，具體步驟如下：
...【技術特征摘要】
1.一種基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：包括，
2.如權利要求1所述的基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：所述聲紋數(shù)據(jù)包括建筑設備運行時產(chǎn)生的聲音、運維人員的語音指令以及環(huán)境噪聲。
3.如權利要求2所述的基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：所述對聲紋數(shù)據(jù)進行預處理，具體步驟如下，
4.如權利要求3所述的基于bim模型的全壽命周期的智能運維方法，其特征在于：所述根據(jù)設備的可信度和數(shù)據(jù)更新頻率，為預處理后的聲紋數(shù)據(jù)設定自適應權重，并根據(jù)自適應權重進行融合，具體步驟如下，
5.如權利要求4所述的基于b...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：姚緒輝，童宇超，卞洪明，孫艷，曹華盛，吳超，張維，
申請(專利權)人：河北北方學院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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