[發(fā)明專利]貧信息條件下的大壩異常監(jiān)測數(shù)據(jù)自動識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011439773.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112541538B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設計）人: 楊鴿;范振東;李倩;季昀;許雷;張華
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司;國家能源局大壩安全監(jiān)察中心;杭州國家水電站大壩安全和應急工程技術中心有限公司
• 主分類號: G06F18/2433
• 分類號: G06F18/2433
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

1.一種貧信息條件下的大壩異常監(jiān)測數(shù)據(jù)自動識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

S01、對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)序列進行分析，計算各個歷史測值的局部鄰近距離；

S02、根據(jù)歷史測值的局部鄰近距離數(shù)據(jù)序列計算正常局部鄰近距離閾值，作為對歷史測值序列的分組標準；

S03、根據(jù)分組標準對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)序列進行分組；

S04、剔除由連續(xù)突跳數(shù)據(jù)形成的分組，更新歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)序列；

S05、重復步驟S01至S04，對更新后的歷史數(shù)據(jù)進行分析，直至無法查找到包含連續(xù)突跳數(shù)據(jù)的分組；

S06、選擇距離當前時間最近的數(shù)據(jù)分組作為基準數(shù)據(jù)序列，計算基準數(shù)據(jù)序列的正常局部鄰近距離閾值；

S07、根據(jù)基準數(shù)據(jù)序列的正常局部鄰近距離閾值判別新測值是否為異常，當新測值與基準數(shù)據(jù)序列的局部鄰近距離大于基準數(shù)據(jù)序列的正常局部鄰近距離閾值時，該新測值為異常值。

2.根據(jù)權利要求1所述的貧信息條件下的大壩異常監(jiān)測數(shù)據(jù)自動識別方法，其特征在于，所述局部鄰近距離D_i由下式計算得到：

其中，y_i為第i個歷史測值，t_i為測值y_i的獲取時刻；為計算所選定的時段，根據(jù)監(jiān)測頻次和數(shù)據(jù)序列內數(shù)據(jù)總數(shù)確定；dt為所選定時段的時長；k為所定時段內的歷史測值個數(shù)；y_j為第j個歷史測值，t_j為測值y_j的獲取時刻。

3.根據(jù)權利要求2所述的貧信息條件下的大壩異常監(jiān)測數(shù)據(jù)自動識別方法，其特征在于，所述正常局部鄰近距離閾值D₀按照下式計算：

D₀＝max(AD+3σ_D,10AD,λ_D)

其中，AD為局部鄰近距離D_i數(shù)據(jù)序列的均值，σ_D為部鄰近距離D_i數(shù)據(jù)序列的標準差，λ_D為部鄰近距離D_i數(shù)據(jù)序列的第95百分位數(shù)。

4.根據(jù)權利要求3所述的貧信息條件下的大壩異常監(jiān)測數(shù)據(jù)自動識別方法，其特征在于，所述根據(jù)分組標準對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)序列進行分組，包括：

由最接近當前時間的測值開始回溯歷史數(shù)據(jù)，計算每個測值與之前分組末尾的k'個數(shù)據(jù)的局部鄰近距離D_i'，每當測值的D_i'≥D₀時就形成一個新的分組；否則認為該測值屬于這個分組；

當分組中的數(shù)據(jù)總數(shù)小于k時，k'取組內數(shù)據(jù)總數(shù)；否則k'＝k。

5.根據(jù)權利要求4所述的貧信息條件下的大壩異常監(jiān)測數(shù)據(jù)自動識別方法，其特征在于，所述剔除由連續(xù)突跳數(shù)據(jù)形成的分組，包括：

計算各個分組內測值的數(shù)量，若測值數(shù)小于k，則認為該組內所有點為偶然突跳的數(shù)值，將其剔除，更新歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)序列。

6.一種貧信息條件下的大壩異常監(jiān)測數(shù)據(jù)自動識別裝置，其特征在于包括：

局部鄰近距離計算模塊，用于對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)序列進行分析，計算各個歷史測值的局部鄰近距離；

正常閾值計算模塊，用于根據(jù)歷史測值的局部鄰近距離數(shù)據(jù)序列計算正常局部鄰近距離閾值，作為對歷史測值序列的分組標準；

分組模塊，用于根據(jù)分組標準對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)序列進行分組；

歷史數(shù)據(jù)更新模塊，用于剔除由連續(xù)突跳數(shù)據(jù)形成的分組，更新歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)序列；

數(shù)據(jù)持續(xù)更新模塊，用于通過局部鄰近距離計算模塊、正常閾值計算模塊分組模塊和歷史數(shù)據(jù)更新模塊對更新后的歷史數(shù)據(jù)進行分析，直至無法查找到包含連續(xù)突跳數(shù)據(jù)的分組；

基準閾值計算模塊，用于選擇距離當前時間最近的數(shù)據(jù)分組作為基準數(shù)據(jù)序列，計算基準數(shù)據(jù)序列的正常局部鄰近距離閾值；

異常值判斷模塊，用于根據(jù)基準數(shù)據(jù)序列的正常局部鄰近距離閾值判別新測值是否為異常，當新測值與基準數(shù)據(jù)序列的局部鄰近距離大于基準數(shù)據(jù)序列的正常局部鄰近距離閾值時，該新測值為異常值。