[發(fā)明專利]石油管道信號的異常檢測方法及裝置、設(shè)備及可讀介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811466072.X
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109800627B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何曉東;周振華
• 申請（專利權(quán)）人: 第四范式（北京）技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G01D21/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 田方;朱志玲

1.一種石油管道信號的異常檢測方法，包括：

根據(jù)傳感器實時采集的石油管道信號，生成預(yù)測樣本數(shù)據(jù)；其中，將所述傳感器實時采集的每預(yù)設(shè)時間長度內(nèi)的信號作為一條預(yù)測樣本數(shù)據(jù)；

對所述預(yù)測樣本數(shù)據(jù)進行特征抽取處理，得到預(yù)測樣本特征，包括對預(yù)測樣本數(shù)據(jù)進行如下處理：從預(yù)測樣本數(shù)據(jù)中提取頻域類特征；從預(yù)測樣本數(shù)據(jù)中提取數(shù)值類特征；從預(yù)測樣本數(shù)據(jù)中提取自身變化趨勢特征；將預(yù)測樣本數(shù)據(jù)與最近鄰的一段歷史石油管道信號進行比較，得到歷史數(shù)據(jù)比較特征；以及利用機器學(xué)習(xí)模型預(yù)測出與所述預(yù)測樣本數(shù)據(jù)所處時間段對應(yīng)的石油管道信號，將預(yù)測出的所述石油管道信號與所述預(yù)測樣本數(shù)據(jù)進行比較，得到預(yù)測誤差特征；基于得到的特征，獲取與所述預(yù)測樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的所述預(yù)測樣本特征；

將所述預(yù)測樣本特征輸入至已訓(xùn)練得到的石油管道異常信號檢測模型，獲取所述石油管道異常信號檢測模型的輸出結(jié)果；

根據(jù)所述石油管道異常信號檢測模型的輸出結(jié)果，確定石油管道信號是否異常。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于得到的特征，獲取與所述預(yù)測樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的所述預(yù)測樣本特征，包括：

若得到的特征的數(shù)量多于一個時，整合所得到的特征，得與所述預(yù)測樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的所述預(yù)測樣本特征；

若得到的特征數(shù)量為一個時，將得到的所述特征，作為與所述預(yù)測樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的所述預(yù)測樣本特征。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，從預(yù)測樣本數(shù)據(jù)中提取數(shù)值類特征，包括：

從預(yù)測樣本數(shù)據(jù)中提取石油管道信號強度值的最大值、最小值、均值方差以及分位數(shù)中的至少一個，作為所述數(shù)值類特征。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，從預(yù)測樣本數(shù)據(jù)中提取頻域類特征，包括：

對預(yù)測樣本數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換處理；

取所述快速傅里葉變換處理后的實數(shù)部分的多個數(shù)值；所述實數(shù)部分的數(shù)值的數(shù)量與預(yù)測樣本數(shù)據(jù)中包括的石油管道信號強度值的數(shù)量相等；

提取所述實數(shù)部分的多個數(shù)值中的最大值、最小值、均值方差以及分位數(shù)中的至少一個，作為所述頻域類特征。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，從所述預(yù)測樣本數(shù)據(jù)中提取自身變化趨勢特征，包括：

將預(yù)測樣本數(shù)據(jù)從中間分開，得到前片分段和后片分段；分別獲取所述前片分段和所述后片分段的數(shù)值類特征；獲取所述前片分段的數(shù)值類特征和所述后片分段的數(shù)值類特征的差值，作為所述自身變化趨勢特征；

或者，

將預(yù)測樣本數(shù)據(jù)擬合為二元高斯分布；獲取所述二元高斯分布的均值的差值和方差的差值，作為所述自身變化趨勢特征。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將預(yù)測樣本數(shù)據(jù)與最近鄰的一段歷史石油管道信號進行比較，得到歷史數(shù)據(jù)比較特征，包括：

分別獲取預(yù)測樣本數(shù)據(jù)的數(shù)值類特征和所述最近鄰的一段歷史石油管道信號的數(shù)值類特征；

獲取兩者的數(shù)值類特征的差值，作為所述歷史數(shù)據(jù)比較特征。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在利用機器學(xué)習(xí)模型預(yù)測出與預(yù)測樣本數(shù)據(jù)所處時間段對應(yīng)的石油管道信號之前，所述方法還包括：

利用無監(jiān)督機器學(xué)習(xí)方法基于所述預(yù)測樣本之前的多個石油管道信號片段訓(xùn)練所述機器學(xué)習(xí)模型。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)傳感器實時采集的石油管道信號，生成預(yù)測樣本數(shù)據(jù)之前，所述方法包括：

判斷實時采集的所述石油管道信號的強度值是否位于預(yù)設(shè)的正常強度區(qū)間范圍內(nèi)；確定實時采集的所述石油管道信號位于所述正常強度區(qū)間范圍內(nèi)；

進一步地，若實時采集的所述石油管道信號的強度值不在所述預(yù)設(shè)的正常強度區(qū)間范圍內(nèi)，確定所述預(yù)測樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的石油管道信號是異常的。