[發(fā)明專利]一種工業(yè)參數(shù)離群點檢測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811285408.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109446189A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設計）人: 張前亮;楊川
• 申請（專利權(quán)）人: 成都天衡智造科技有限公司
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;G06F16/25
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;張巨箭

1.一種工業(yè)參數(shù)離群點檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

數(shù)據(jù)預處理模塊：實現(xiàn)對接收到的原始數(shù)據(jù)進行清洗、格式轉(zhuǎn)換以及降維處理；

數(shù)據(jù)采集模塊：實現(xiàn)實時采集工業(yè)設備在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)，并將原始數(shù)據(jù)上傳到所述數(shù)據(jù)預處理模塊；

平均密度LOF分析模塊：用于實現(xiàn)分析經(jīng)過所述數(shù)據(jù)預處理模塊處理過的數(shù)據(jù)，得到分析結(jié)果；

輸出模塊：用于將所述平均密度LOF分析模塊分析得到的分析結(jié)果輸出到目標終端；

目標終端：與所述輸出模塊連接，接收所述平均密度LOF分析模塊得到的分析結(jié)果數(shù)據(jù)并進行處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)參數(shù)離群點檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的平均密度LOF分析模塊包括分析單元和離群因子計算單元；所述的分析單元用于分析數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)點的平均密度，并根據(jù)密度分布情況確定數(shù)據(jù)集離群點個數(shù)和離群點集合；所述的離群因子計算單元用于通過計算離群因子確定最終離群集合。

3.一種基于工業(yè)參數(shù)離群點檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

采集工業(yè)設備生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)，并將原始數(shù)據(jù)實時上傳至數(shù)據(jù)預處理模塊中；

通過ETL數(shù)據(jù)清理對原始數(shù)據(jù)進行預處理，得到檢測數(shù)據(jù)源；

輸入?yún)?shù)R，通過平均密度LOF分析模塊計算得到點密度，并獲取離群點個數(shù)M₁及離群點集合D₁；

計算對象p的局部可達密度與局部離群點因子LOF(p)，并通過對局部離群點因子LOF(p)的計算判定得到離群點個數(shù)M₂和離群點集合D₂；

將得到的最終離群點結(jié)合D'＝D₁∩D₂輸出至目標終端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于工業(yè)參數(shù)離群點檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，在所述采集工業(yè)設備生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)，并將原始數(shù)據(jù)實時上傳至數(shù)據(jù)預處理模塊中步驟之前，還需要通過IOT將工業(yè)設備進行互聯(lián)，以方便數(shù)據(jù)采集模塊將采集的生產(chǎn)過程中工業(yè)設備產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)預處理模塊中。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于工業(yè)參數(shù)離群點檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，所述的通過ETL數(shù)據(jù)清理對原始數(shù)據(jù)進行預處理，得到檢測數(shù)據(jù)源步驟的具體內(nèi)容如下：

使用ETL數(shù)據(jù)清洗對原始數(shù)據(jù)進行預處理，提取并歸納出每條原始數(shù)據(jù)中相關系數(shù)最低的維度；

根據(jù)預處理結(jié)果選取字段作為檢測數(shù)據(jù)源。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于工業(yè)參數(shù)離群點檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，所述的輸入?yún)?shù)R，通過平均密度LOF分析模塊計算得到點密度，并獲取離群點個數(shù)M₁及離群點集合D₁步驟的具體內(nèi)容如下：

輸入?yún)?shù)R，計算每個數(shù)據(jù)對象的R領域點的個數(shù)、R領域平均距離及點密度；。

找到密度跳變最大的點或者密度對應的點個數(shù)跳變最大的位置，獲取離群點個數(shù)M₁及離群點集合D₁。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于工業(yè)參數(shù)離群點檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，所述的計算對象p的局部可達密度與局部離群點因子LOF(p)，并通過對局部離群點因子LOF(p)的計算判定得到離群點個數(shù)M₂和離群點集合D₂步驟的具體內(nèi)容如下：

將一個數(shù)據(jù)樣本點抽象為一個對象p，計算得到對象p的局部可達密度與局部離群點因子LOF(p)；

根據(jù)對象p的局部可達密度與局部離群點因子LOF(p)調(diào)節(jié)參數(shù)k，得到離群點個數(shù)M₂，并獲取相應M₂的的離群點集合D₂。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于工業(yè)參數(shù)離群點檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于，所述的局部離群點因子LOF(p)表示點p的鄰域點的局部可達密度與點p的局部可達密度之比的平均數(shù)。