[發(fā)明專利]一種基于自回歸模型的光纖測溫系統(tǒng)警報風(fēng)險預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011428005.6
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112697299A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王一川;施運強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫科晟光子科技有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G08B21/18
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 沃趙新

本發(fā)明公開了一種基于自回歸模型的光纖測溫系統(tǒng)警報風(fēng)險預(yù)測方法，包括如下步驟：溫度時間序列數(shù)據(jù)采集；對溫度時間序列數(shù)據(jù)做白噪聲檢驗，如果經(jīng)過檢驗判定溫度時間序列為白噪聲；對溫度時間序列做平穩(wěn)性檢驗，若經(jīng)過檢驗判定為非平穩(wěn)，則進(jìn)行溫度時間序列的平穩(wěn)化處理；建立模型，估算模型參數(shù)；檢驗?zāi)Ｐ偷倪m用性，若檢驗通過，則得到擬合后的模型；預(yù)測時間序列；風(fēng)險等級判別。解決了傳統(tǒng)技術(shù)依賴單一閾值判別容易引起誤報的問題。該方法可以根據(jù)前序信號的相關(guān)性，預(yù)測出后序信號，不在依賴單一閾值判別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖探測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于自回歸模型的光纖測溫系統(tǒng)警報風(fēng)險預(yù)測方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的分布式光纖測溫類產(chǎn)品對溫度信號的處理一般都是基于閾值判斷進(jìn)行分類，分類的方法有：

1)超溫報警判斷。在所有檢測區(qū)域設(shè)置不同的超溫閾值，當(dāng)存在溫度超過超溫閾值的檢測點時，就生成超溫報警；

2)溫升報警判斷。人工設(shè)定時間間隔和溫升報警閾值，當(dāng)在設(shè)定的時間間隔內(nèi)，存在檢測點的溫度上升速度超過溫升閾值時，就生成超溫報警；

3)預(yù)警判斷。有些廠家在設(shè)定超溫報警和溫升報警后，新增了超溫預(yù)警和超溫預(yù)警判斷，在沒有達(dá)到報警的情況下，提前生成預(yù)警；

4)歷史數(shù)據(jù)分析。基本所有的分布式光纖測溫類產(chǎn)品都提供了歷史數(shù)據(jù)分析功能，方便用戶分析過去一段時間的溫度變化情況。

現(xiàn)有的分布式光纖測溫類產(chǎn)品對溫度信號分類技術(shù)的主要缺陷：

1)只能依賴閾值判斷，誤報率高。

現(xiàn)有光纖測溫類產(chǎn)品普遍采用閾值判斷作為報警條件，只要有超過一個檢測點溫度達(dá)到或超過報警閾值，系統(tǒng)就會報警。但是現(xiàn)實中溫度是多變的，存在達(dá)到報警閾值，卻沒有持續(xù)報警狀態(tài)的情況，如果此時發(fā)出警報就屬于誤報。

2)溫度時間序列前后數(shù)據(jù)基本無關(guān)聯(lián)。

現(xiàn)有光纖測溫類產(chǎn)品，只關(guān)注光纖當(dāng)前溫度，而沒有對溫度變化前后的溫度時間序列進(jìn)行分析。溫升報警判斷雖然對前面一定時間內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，但是也僅限于最大溫度值和最小溫度值的對比，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到前后關(guān)聯(lián)分析的程度。

3)沒有警報風(fēng)險預(yù)測功能。

現(xiàn)有光纖測溫類產(chǎn)品，不存在對警報風(fēng)險預(yù)測功能。隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的不斷進(jìn)步，智能風(fēng)險分析和預(yù)測成為了報警類產(chǎn)品發(fā)展的方向。智能風(fēng)險分析能夠輔助光纖測溫類產(chǎn)品更好的降低誤報率。

4)歷史數(shù)據(jù)分析只能事后處理，無法實時預(yù)判。

歷史數(shù)據(jù)分析功能現(xiàn)有光纖類產(chǎn)品基本都有，可以對全傳感段和單點進(jìn)行分析，初步統(tǒng)計溫度的變化情況，分析出危險容易發(fā)現(xiàn)的地點和時間段。但是，不能做到實時分析和預(yù)判，而且無法脫離人工干預(yù)過程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)技術(shù)依賴單一閾值判別容易引起誤報的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于自回歸模型的光纖測溫系統(tǒng)警報風(fēng)險預(yù)測方法，利用光纖探測對溫度進(jìn)行檢測，包括如下步驟：

1)溫度時間序列采集：持續(xù)采集溫度時間序列，將每n個連續(xù)的檢測點作為一個數(shù)組；

2)對數(shù)組進(jìn)行白噪聲檢測，當(dāng)數(shù)組為非白噪聲時，則對其進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗；

3)對溫度時間序列做平穩(wěn)性檢驗，若經(jīng)過檢驗判定為非平穩(wěn)，則對數(shù)組進(jìn)行的平穩(wěn)化處理，并進(jìn)入步驟2中再次進(jìn)行白噪聲檢測；若經(jīng)過檢驗判定為平穩(wěn)，則建立回歸模型；

4)建立回歸模型，并計算模型參數(shù)；

5)對計算出的模型參數(shù)進(jìn)行檢驗，若檢驗通過，則得到擬合后的模型；否則進(jìn)入步驟4；