[發明專利]一種核電實時數據趨勢擬合算法

在審

• 申請號: 202110499334.8
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113191003A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 侯軍委;王瑞;畢道偉;榮輝;張照生;王海東
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 劉寧

本發明的目的在于公開一種核電實時數據趨勢擬合算法，與現有技術相比，有效解決了核電生產過程中使用歷史數據進行趨勢分析擬合時的精確性問題，趨勢擬合曲線的精確度提高200％以上，對于使用該趨勢擬合曲線進行運維管理故障診斷的準確度提高200％以上，可以完全滿足核電廠機組歷時數據進行趨勢擬合分析的需求。在使用長期趨勢擬合時，也有效提高了擬合的效率，實現本發明的目的。

技術領域

本發明涉及一種實時數據趨勢擬合算法，特別涉及一種用于核電行業智能化生產運維的核電實時數據趨勢擬合算法。

背景技術

在核電廠運行過程中，采用有效方法對運行狀態進行監測和診斷，給操作員提供真實、清晰和完整的核電廠狀態信息，是核電廠安全運行的重要保障。在核電領域，發電系統設計并安裝了大量的傳感器與開關控制器，單個核電機組控制系統傳感器數量可達2萬左右(每個傳感器具有唯一的監測點名，用于標識與檢索傳感器數據)，這些傳感器數據需要在控制區實現秒級的實時采集，并上傳至核電廠辦公網絡或集團，為核電遠程智能運維管理提供實時數據支撐，這些數據被廣泛運用在核電廠故障診斷領域。為了更直觀地表現出數據的變化趨勢，需要對采集到的數據進行擬合。

趨勢擬合法就是把時間作為自變量，相應的序列觀察值作為因變量，建立序列值隨時間變化的回歸模型的方法。包括線性擬合和非線性擬合。至于要選擇哪個擬合函數，最關鍵的還是要畫出已有數據的曲線分布，然后選擇和其耦合度最好的模型。根據數據量的時間跨度差異，分為短期擬合和長期擬合兩種擬合方式。短期擬合由于時間跨度小，數據量較小，擬合難度也較低，可以保證擬合出的趨勢曲線與實際的數據曲線之間幾乎完全相同。而長期擬合的時間跨度較大，數據量也較大，在擬合過程中會產生丟失特征值等現象，造成擬合曲線失真，與實際數據曲線相差較大，甚至不符合實際曲線的變化趨勢。而擬合曲線的失真對運維工作人員對核電系統運行狀態的觀察監控產生了一定影響，在故障診斷中也會出現一定的誤差。

因此，特別需要一種核電實時數據趨勢擬合算法，以解決上述現有存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核電實時數據趨勢擬合算法，針對現有技術的不足，使整個數據擬合過程更加合理，最終得出的趨勢曲線更加準確，，從而大幅提高短期趨勢擬合的效率和長期趨勢擬合的準確性，降低核電系統的運行維護復雜度，滿足整個核電系統的運行維護需求。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種核電實時數據趨勢擬合算法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)對需要進行數據趨勢擬合的歷史數據數據段做解壓縮操作，還原其本來的數據量大小以及數據值信息，根據其數據量大小以及數據段的時間間隔長度判斷采用短期數據趨勢擬合或者長期數據趨勢擬合；

(2)若數據量較小，或時間間隔較短，則直接采用短期數據趨勢擬合方法；

(3)若數據量較大，或時間間隔較長，則采用長期數據趨勢擬合方法；

(4)得出數據的趨勢擬合曲線。

在本發明的一個實施例中，短期數據趨勢擬合方法為對數據段進行特征值提取，通過按大小排序，得出該段數據的最大值和最小值，通過對每個數據點的遍歷，最終得到該段數據的起點數據、終點數據、最大值、最小值、極大值和極小值，然后以這些值進行趨勢擬合，得出該段數據的趨勢擬合曲線。

在本發明的一個實施例中，長期數據趨勢擬合方法為對長期數據進行時間段劃分，如若時間跨度為一年，則取一個月作為短期數據段，若時間跨度為一月，則以一周作為時間跨度，以此類推；將長期數據段以確定的短期數據段進行劃分之后，對所劃分的每一個短期數據段進行短期數據趨勢擬合，提取其特征值，得出其趨勢曲線，最終將所得出的特征趨勢曲線段進行拼接，即可擬合出該長期數據段的趨勢擬合曲線。