[發明專利]基于大數據的供水管網異常數據檢測方法

在審

• 申請號: 202011477813.1
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112612824A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 劉航;劉熾;郎代志;田武平;韓星
• 申請（專利權）人: 重慶梅安森科技股份有限公司
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F17/18;F17D5/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

1.一種基于大數據的供水管網異常數據檢測方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

S1：采集設置于目標供水管網中的壓力傳感器的監測數據，即從目標供水管網管理中心的數據采集與監視控制系統中獲取每個壓力傳感器的測量值；

S2：預處理步驟S1采集的每個壓力傳感器的測量值，所述預處理包括：數據規約、缺失值處理和重復值處理；

S3：對預處理后的每個壓力傳感器的測量值進行正態分布處理，所述正態分布處理包括：正態性檢驗和正態數據轉換；

在所述正態性檢驗中，若每個壓力傳感器的測量值符合正態分布，則進入下一步，若不符合正態分布，則將所述不符合正態分布的數據分別開平方根，將所述非正態分布數據轉換成符合正態分布的數據，即將所述不符合正態分布的數據X的平方根作為新的分布數據，并進入下一步：

所述不符合正態分布的數據X的平方根作為新的分布數據的具體方法為：

X’＝sqrt(X)

其中，X’表示不符合正態分布的數據X的平方根，X表示不符合正態分布的數據；

S4：確定每個壓力傳感器的三倍標準差線的上限值μ+3σ和下限值μ-3σ，其中，μ表示每個壓力傳感器經過正態分布處理后的數據的平均值μ，σ表示每個壓力傳感器經過正態分布處理后的數據的標準差；

S5：判斷每個壓力傳感器經過所述正態分布處理后的數據是否在對應的三倍標準差線的上限值μ+3σ和下限值μ-3σ之間，若是，則該壓力數據正常，若否，則該壓力數據異常。

2.根據權利要求1所述基于大數據的供水管網異常數據檢測方法，其特征在于：所述正態分布假設檢驗包括如下步驟：

S21：確定壓力傳感器的測量值的累積比例和假定正態時的數據分布累積比例，以壓力傳感器的測量值的累積比例為橫軸，假定正態時的數據分布累積比例為縱軸，作正態概率圖；

S22：將壓力傳感器的測量值的累積比例和假定正態時的數據分布累積比例進行對比，判斷正態概率圖偏差程度是否小于預設閾值，若是，則符合正態分布，若否，則不符合正態分布。

3.根據權利要求1所述基于大數據的供水管網異常數據檢測方法，其特征在于：所述數據規約包括獲取每個壓力傳感器的采集時間和測量結果值。

4.根據權利要求1所述基于大數據的供水管網異常數據檢測方法，其特征在于：所述缺失值處理包括用平均值填充數值型屬性缺失值。

5.根據權利要求1所述基于大數據的供水管網異常數據檢測方法，其特征在于：所述重復處理包括去除數據重復的時間序列。

6.根據權利要求1所述基于大數據的供水管網異常數據檢測方法，其特征在于：步驟S5包括每個壓力傳感器均有與其對應的三倍標準差線的上限值和下限值，即每個壓力傳感器的三倍標準差線的上限值和下限值均是由每個壓力傳感器經過正態分布處理后的數據確定。