[發明專利]一種傳感器數據偏差自適應修正方法

在審

• 申請號: 202010768081.5
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111879349A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 陳豪;張丹;陳松航;劉哲夫;連明昌;王耀宗;王森林;鐘浪
• 申請（專利權）人: 泉州裝備制造研究所
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00;G06F17/18
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳雪瑩

1.一種傳感器數據偏差自適應修正方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟S10、獲取各傳感器的監測數據，并基于所述監測數據的變化趨勢對各傳感器進行故障的初始判斷；

步驟S20、基于所述監測數據創建各傳感器的數學模型，利用所述數學模型對各傳感器偏差的監測數據進行在線分析和自適應修正；

步驟S30、對修正后的所述監測數據進行驗證。

2.如權利要求1所述的一種傳感器數據偏差自適應修正方法，其特征在于：所述步驟S10具體為：

獲取各傳感器的監測數據，設定一時間段，在所述時間段內基于監測數據繪制各傳感器的監測變量與時間的變化趨勢圖，基于所述變化趨勢圖的變化趨勢對各傳感器進行故障的初始判斷。

3.如權利要求1所述的一種傳感器數據偏差自適應修正方法，其特征在于：所述步驟S20具體包括：

步驟S21、設各所述監測數據共有L個時刻，設定一閾值n，n為正整數；當L＜n時，進入步驟S22；當L＝n時，進入步驟S23；當L＞n時，進入步驟S24；

步驟S22、繼續獲取各傳感器的監測數據，并令L＝L+1；

步驟S23、對各傳感器的監測數據進行離線可靠性分析和偏差數據修正；

步驟S24、對各傳感器的監測數據進行在線可靠性分析和偏差數據修正。

4.如權利要求3所述的一種傳感器數據偏差自適應修正方法，其特征在于：所述步驟S23具體包括：

步驟S231、設定一第一比例閾值以及一第二比例閾值；連續讀取各時刻的監測數據(x_kt1,x_kt2,...,x_ktn)，計算(x_kt1,x_kt2,...,x_ktn)中取值為0的比例判斷所述是否大于第一比例閾值，若是，則判斷所述監測數據對應的傳感器狀態為異常，并進入步驟S232；若否，則判斷所述監測數據對應的傳感器狀態為正常，并進入步驟S233；

步驟S232、計算狀態為異常的傳感器的比例判斷所述是否大于第二比例閾值，若是，說明所述監測數據的數據量太少，不能進行修正，并結束流程；若否，則進入步驟S233；

步驟S233、基于(x_kt1,x_kt2,...,x_ktn)為各傳感器分別創建一監測變量與時間的數學模型f_k(t)，所述數學模型f_k(t)為分段多項式函數；

步驟S234、利用狀態正常的傳感器的數學模型f_k(t)分別對狀態異常的傳感器的監測數據進行擬合，計算各傳感器擬合的均方根誤差RMSE_k(k＝1,2,...,N-1)，計算各傳感器的均方根誤差與其他傳感器的均方根誤差平均值之差：

其中N表示傳感器的總個數，k表示當前傳感器的編號，N和k均為正整數；

步驟S235、計算各傳感器是否成立，若是，則判斷傳感器狀態為正常，并結束流程；若否，則通過E_RMSE_k找到與狀態異常的傳感器擬合誤差最小的傳感器IndexMin_k；其中λ表示調整系數；

步驟S236、判斷狀態異常的傳感器的是否大于第一比例閾值，若是，則將同一時刻狀態正常的傳感器的監測數據的均值作為修正值；若否，則進入步驟S237；其中m表示狀態正常的傳感器的數量，x_kt表示監測數據；

步驟S237、設定一閾值δ，計算各狀態異常的傳感器中，各時刻的監測數據與所有監測數據均值的相對誤差判斷|RE_kt|＞δ是否成立，若是，則該時刻的監測數據為偏差數據，利用傳感器IndexMin_k對應的擬合值進行修正，并進入步驟S30；若否，則結束流程。