[發(fā)明專利]一種工業(yè)企業(yè)大用戶用水異常監(jiān)測預(yù)警方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010036853.6
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111259334B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐哲;陳暉;何必仕;江永偉
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18
• 代理公司: 浙江千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種工業(yè)企業(yè)大用戶用水異常監(jiān)測預(yù)警方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1建立工業(yè)企業(yè)用水監(jiān)測數(shù)據(jù)庫

針對某工業(yè)企業(yè)，建立企業(yè)用水監(jiān)測數(shù)據(jù)庫；其中數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)項包括采樣時間t、累積用水量SUM_t、間隔期用水量q_t、進(jìn)水流量f_t、異常標(biāo)志和修復(fù)標(biāo)志；

將漏損計量平臺或SCADA系統(tǒng)、供水搶修系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)，經(jīng)過必要的匹配、格式轉(zhuǎn)換，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫；其中，歷史數(shù)據(jù)超過12個月，采樣間隔≤15分鐘；

步驟2計算歷史穩(wěn)定期動態(tài)24小時用水量Q_t

針對歷史穩(wěn)定期，計算每天每個采樣時刻Q_t，

Q_t＝SUM_t-SUM_t-24h

其中t表示采樣時刻，SUM_t-24h為t時刻24小時前的累積用水量；

步驟3采用KS檢驗對24小時用水量Q_t序列進(jìn)行正態(tài)分布驗證

使用Matlab/SPSS/R語言中的ks.test()函數(shù)，對Q_t序列進(jìn)行正態(tài)分布檢驗；當(dāng)檢驗結(jié)果p-value0.05，則表明數(shù)據(jù)序列不滿足正態(tài)性，隨后進(jìn)入步驟4；反之，則認(rèn)為數(shù)據(jù)序列滿足正態(tài)性，隨后進(jìn)入步驟5；

步驟4偏態(tài)分布時，計算箱線圖上下限參數(shù)

對24小時用水量Q_t序列按升序排列；找到用水量Q_t升序序列中的中位數(shù)Q_1/2，第一四分位數(shù)Q_1/4和第三四分位數(shù)Q_3/4，則四分位數(shù)間距IQR＝Q_3/4-Q_1/4.

計算箱形圖上下限：上限Q_Max＝Q_3/4+1.5*K_α*IRQ，下限Q_Min＝Q_1/4-1.5*K_α*IRQ，下限Q_Min最小為0；這里，K_α為調(diào)整系數(shù)，取值范圍0.7≤K_α≤1.3，初始值取1；

然后，確定箱線圖的上界閾值Q_Max和下界閾值Q_Min；

隨后進(jìn)入步驟6；

步驟5正態(tài)分布時，計算SPC控制圖參數(shù)

計算24小時用水量Q_t序列的平均值u和標(biāo)準(zhǔn)差σ；計算SPC控制圖上限控制線Q_UCL＝u+3*K_β*σ,下限控制線Q_LCL＝u-3*K_β*σ，下限控制線Q_LCL最小為0；這里，K_β為調(diào)整系數(shù)，取值范圍0.7≤K_β≤1.3，初始值取1；

然后，確定SPC控制圖的上界閾值Q_UCL和下界閾值Q_LCL；

隨后進(jìn)入步驟6；

步驟6工業(yè)企業(yè)用水異常監(jiān)測預(yù)警

獲取SCADA實測數(shù)據(jù)，針對每個采樣時刻，滾動計算24小時用水量Q_t，與上下界閾值比較，進(jìn)行超限判斷及預(yù)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)企業(yè)大用戶用水異常監(jiān)測預(yù)警方法，其特征在于：還包括數(shù)據(jù)預(yù)處理：對正常日少數(shù)缺漏數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ),個別異常過濾；對異常日數(shù)據(jù)進(jìn)行整體剔除。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)企業(yè)大用戶用水異常監(jiān)測預(yù)警方法，其特征在于：利用過去12個月歷史數(shù)據(jù)，選擇K_α；如當(dāng)前K_α，能檢測出全部異常事件，則微增K_α，搜索滿足”全部檢測出異常事件”的最大K_α值；如當(dāng)前K_α，不能檢測出全部異常事件，則微減K_α，搜索滿足”全部檢測出漏損事件”的最小K_α值。