(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210038503.2 (22)申请日 2022.01.13 (71)申请人 山东师范大学 地址 250014 山东省济南市历下区文化 东 路88号 (72)发明人 闫伟　曹秋实　田真真　王吉华　 季增彦　石玉　王婉菁　隋远　 张亮　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 黄海丽 (51)Int.Cl. G06F 16/36(2019.01) G06F 16/28(2019.01) G06F 16/2455(2019.01)G06F 16/242(2019.01) F15B 19/00(2006.01) (54)发明名称 基于虚拟知识图谱的液压系统状态监测方 法及系统 (57)摘要 本发明公开了基于虚拟知识图谱的液压系 统状态监测方法及系统， 所述方法包括： 构建液 压系统领域知识本体； 获取待监测液压系统的数 据集， 将数据集导入关系型数据库管理系统中； 使用Ontop虚拟知识图谱软件， 建立液压系统领 域知识本体到数据集之间的映射 关系； 创建查询 语句； 利用查询语句， 在映射关系上进行查询， 以 实现对待监测液压系统各个部件的状态监测。 液 压系统本体是一个共享的模型， 能够促进信息管 理、 知识建模和知识共享等。 该发明不仅关注本 体的概念建模， 还特别关注本 体的实际应用。 权利要求书2页 说明书9页 附图1页 CN 114564589 A 2022.05.31 CN 114564589 A 1.基于虚拟知识图谱的液压系统状态监测方法， 其特 征是， 包括： 构建液压系统领域知识本体； 获取待监测液压系统的数据集， 将数据集 导入关系型 数据库管理系统中； 使用Ontop虚拟知识图谱软件， 建立液压系统领域知识本体到数据集之间的映射关系； 创建查询语句； 利用查询语句， 在映射关系上进行查询， 以实现对待监测液压系统各个 部件的状态监测。 2.如权利要求1所述的基于虚拟知识图谱的液压系统状态监测方法， 其特征是， 液压系 统领域知识本体， 包括： 类Clas s、 数据属性Data  Property以及对象属性Object  Property； 知识本体将行为Behavior、 设备部件Equipment_component、 反馈Feedback、 功能 Function、 问题Is sue、 解决方案So lution、 结构Structure以及系统System作为类； 液压系统本体中对象属性， 包括： hasBehavior描述液压系统具有的行为， hasFeedback描述液压系统具有的反馈信息， hasEquipment_component描述系统具有的设备组件， h asFunction描述液压系统具有的功 能， hasIssue描述系统具有的问题， h asStructure描述液压系统 的结构， inheritFrom描述 结构继承自设备组件， isAssembledBy描述部件是按零件装配的， isAttachedTo描 述传感器 附在设备 上， isSolvedBy描述可以通过解决方案解决的问题； 数据属性， 包括： hasStableFlag描述液压系统是否稳定， hasCooler_condition_value描述液压冷却器 的状态， hasHydraulic_accunulator_value描述液压蓄能器的状态， hasInternal_pump_ leakage_value描述内部泵的状态， hasValve_co ndition_value描述阀门的状态。 3.如权利要求1所述的基于虚拟知识图谱的液压系统状态监测方法， 其特征是， 将数据 集导入关系型 数据库管理系统中； 具体包括： 将数据集通过SQL语句， 以csv文件的形式， 导入到关系型数据库管理系统； 所述关系型 数据库管理系统， 为H2关系型 数据库管理系统。 4.如权利要求1所述的基于虚拟知识图谱的液压系统状态监测方法， 其特征是， 将数据 集导入关系型 数据库管理系统中； 具体包括： 将数据集profile.txt文件转换成profile.csv文件， 并在profile.csv文件中加入一 列Seq_id， 用于标识数据字段； 在H2关系数据库管理系统中创建Status表， 将加入Seq_id列 的数据集导入Status表 中， Status表中包 含六列： Seq_id是序号列， 表示数据字段的在Status表中位置， Cooler_condition列包含了冷 却器各个状态的状态值， Valve_condition列包含了阀门各个状态的状态值， Internal_ pump_leakage列包含了 内部泵各个状态的状态值， Hydraulic_ accumulator列包含了液压 蓄能器各个 状态的状态值， Stable Flag列包含了液压系统是否稳定的状态值； 然后， 设计Status表， 将Seq_id作为Status表中的主键， 用来唯一标识一行 数据。 5.如权利要求1所述的基于虚拟知识图谱的液压系统状态监测方法， 其特征是， 用 Ontop虚拟知识 图谱软件， 建立液压系统领域知识本体到数据集之间的映射关系； 具体是 指： 使用Ontop虚拟知识图谱软件中的Ontop  Mapping插件创建映射语句， 将液压系统领域权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114564589 A 2知识本体中的类和数据属性映射到关系型 数据库管理系统； 映射原则： 将本体中类和数据属性均分别映射到Status表中对应的状态值上。 6.如权利要求1所述的基于虚拟知识图谱的液压系统状态监测方法， 其特征是， 创建查 询语句； 利用查询语句， 在映射关系上进 行查询， 以实现对待监测液压系统各个部件的状态 监测； 具体包括： 使用Prot égé 5.5.0软件中的Ontop  SPARQL插件创建SPARQL查询语句； 利用Ontop虚拟知识图谱软件， 将SPARQL查询语句转换为关系型数据库管理系统上的 SQL查询语句， 以实现对待监测液压系统中各个部件的状态监测。 7.如权利要求1所述的基于虚拟知识图谱的液压系统状态监测方法， 其特征是， 创建查 询语句； 利用查询语句， 在映射关系上进 行查询， 以实现对待监测液压系统各个部件的状态 监测； 具体包括： 创建第一个S PARQL查询， 用于查询当阀门状态是全效率时， 其 他部件所处的状态； 创建第二个SPARQL查询， 用于查询 数据集中的某一条数据字段； 通过第二个SPARQL查 询， 推理液压系统中阀门、 冷却器、 泵和蓄能器状态以及稳定标志， 用于对液压系统状态的 随机抽查； 创建第三个SPARQL查询， 用于查询液压系统中蓄能器和阀门都处在最佳状态， 而内部 泵和冷却器不是最佳状态的数据条 数； 查询结果要同时满足液压系统中蓄能器和阀门都处在最佳状态， 而内部泵和冷却器不 是最佳状态， 对第三个查询结果使用COUNT函数进 行聚合， 并将 输出结果命名为 “COUNT”， 为 防止查询结果有重复项， 使用DISTINCT字段加以限制； 用UNION关键字对结果取并集， 因为 内部泵不是最佳状态时， 有弱漏泄weak_leakage和严重漏泄severe_leakage两种状态， 查 询非最佳状态时需要取两个状态的并集； 同样， 冷却器也有两个非最佳状态， 降低效率 reduced_efficiency和接近完全故障cooler_close_to_total_failure， 也取两个状态的 并集。 8.基于虚拟知识图谱的液压系统状态监测系统， 其特 征是， 包括： 知识本体构建模块， 其被 配置为： 构建液压系统领域知识本体； 数据导入模块， 其被配置为： 获取待监测液压系统 的数据集， 将数据集导入关系型数据 库管理系统中； 映射关系建立模块， 其被配置为： 使用Ontop虚拟知识图谱软件， 建立液压系统领域知 识本体到数据集之间的映射关系； 状态监测模块， 其被配置为： 创建查询语句； 利用查询语句， 在映射关系上进行查询， 以 实现对待监测液压系统各个部件的状态监测。 9.一种电子设备， 其特 征是， 包括： 存储器， 用于非暂时性存储计算机可读指令； 以及处理器， 用于运行所述计算机可读指 令， 其中， 所述计算机可读指令被所述处理器运行时， 执行上述权利要求1 ‑7任一项所述的 方法。 10.一种存储介质， 其特征是， 非暂时性地存储计算机可读指令， 其中， 当所述非暂时性 计算机可读指令由计算机执 行时， 执行权利要求1 ‑7任一项所述方法的指令 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114564589 A 3