广西大学 土木建筑工程学院
IIC 广西大学智能建造研究所 Institute of Intelligent Construction, Guangxi University

Semi-Supervised Fault Detection for Building Energy Systems

作者Z. Xu, H. Zhao
发表期刊/会议Applied Energy
年份2024
DOI10.1016/j.apenergy.2024.100008
类型期刊论文
标签故障诊断、半监督学习、建筑能源系统

摘要

Fault labels for building energy systems are scarce because faults are rare and costly to annotate. This paper proposes a semi-supervised fault detection method that combines a physics-informed residual generator with a consistency-regularized classifier, enabling effective training with a small fraction of labelled samples.

问题

建筑能源系统的故障样本稀缺且标注成本高,纯监督学习方法难以适用。

方法

提出半监督故障检测框架:

  1. 基于物理规则生成残差特征,降低对标注数据的依赖;
  2. 采用一致性正则化的分类器,利用大量未标注样本提升泛化能力;
  3. 引入故障样本增强策略,缓解类别不平衡。

结论

在公开数据集与某公共建筑实测数据上,在仅 10% 标注样本条件下,所提方法的 F1 值较纯监督基线提升约 14 个百分点。

// PDF 下载

论文 PDF 仅供学术交流使用,下载需通过验证码校验。

BibTeX

@article{Z.Xu20242024-fau,
  title   = {Semi-Supervised Fault Detection for Building Energy Systems},
  author  = {Z. Xu and H. Zhao},
  journal = {Applied Energy},
  year    = {2024},
  doi     = {10.1016/j.apenergy.2024.100008},
}