南水北调工程安全数据异常模式发现方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及安全监测技术领域，特别是一种南水北调工程安全数据异常模式发现方法及系统，围绕传感器安全阈值确定、监测数据预测和异常模式发现机制构建三个方面，展开基于“自助法”的传感器安全阈值计算、基于机器学习和多模型方法的监测数据预测、基于智能信息处理的异常模式发现机制构建的研究，为南水北调工程安全异常模式发现提供科学的理论依据和辅助决策，包括：将传感器进行分组；确定每个传感器的安全阈值；确定每组传感器的既定阀值；判断任一传感器收到数据是否超出该传感器的安全阈值；判断该传感器所在组内所发生异常的传感器比率是否超过既定阀值。

Method and system for discovering abnormal patterns of safety data in South to North Water Diversion Project

The present invention relates to the technical field of safety monitoring, especially a method and system for abnormal patterns of safety data of South to North Water Diversion Project, around the sensor safety threshold to determine the monitoring data, prediction and anomaly pattern discovery mechanism to construct three aspects, based on the \bootstrap\ sensor safety threshold calculation based on machine learning and multi model method based on the monitoring data prediction, intelligent information processing system for the study of abnormal pattern discovery, and provide a theoretical basis and scientific decision-making, for abnormal patterns of water diversion project safety findings include: the sensor group; determine the safety threshold of each sensor to determine the threshold of each sensor; established; judgment of any sensor data received is safe or not the threshold of the sensor; the sensor is located within the group to determine the abnormal sensor Does the instrument rate exceed the established threshold?.

【技术实现步骤摘要】
南水北调工程安全数据异常模式发现方法及系统
本专利技术涉及安全监测
，特别是一种南水北调工程安全数据异常模式发现方法及系统。
技术介绍
南水北调中线干线工程是缓解京、津、冀、豫等北部地区水资源短缺紧张，优化我国水资源配置的一项战略性基础设施工程。该工程南起湖北丹江口水库，直达北京的团城湖和天津市外环河，工程全长1432km，是世界上最大的跨流域调水工程。南水北调中线干线工程沿线地质及气象条件的复杂性使南水北调工程安全受到严峻挑战。为保障工程安全，目前南水北调工程沿线已布设传感器六万多个，用于实时采集工程安全数据，达到全时段、全方位了解工程安全的目的。然而，传感器采集的海量数据同样存在数据量大但信息量小的问题，如何从海量数据中分析挖掘出有价值信息，并预测数据变化趋势，对保证南水北调中线干线工程安全具有重要意义。目前，在利用多传感器对南水北调中线干线进行工程安全数据采集、分析、预警和决策的工作中还存在一些问题，包括：1)在传感和通信系统中，工作环境的复杂性导致监测数据存在大量缺失及异常现象；2)传统的基于水利工程机理分析的模型能够针对简单状况下的工程实体进行机理分析，但在分析处理复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种南水北调工程安全数据异常模式发现方法，其特征在于，包括：将传感器进行分组；确定每个传感器的安全阈值；确定每组传感器的既定阀值；判断任一传感器收到数据是否超出该传感器的安全阈值：若不超过安全阈值，则记录该数据；若超过安全阈值，则判断该传感器为发生异常，并进行下一步；判断该传感器所在组内所发生异常的传感器比率是否超过既定阀值：若超过既定阀值，则进行报警；若不超过既定阀值，则对该传感器数据进行预测，并重新确定该传感器的安全阈值。

【技术特征摘要】
1.一种南水北调工程安全数据异常模式发现方法，其特征在于，包括：将传感器进行分组；确定每个传感器的安全阈值；确定每组传感器的既定阀值；判断任一传感器收到数据是否超出该传感器的安全阈值：若不超过安全阈值，则记录该数据；若超过安全阈值，则判断该传感器为发生异常，并进行下一步；判断该传感器所在组内所发生异常的传感器比率是否超过既定阀值：若超过既定阀值，则进行报警；若不超过既定阀值，则对该传感器数据进行预测，并重新确定该传感器的安全阈值。2.根据权利要求1所述的南水北调工程安全数据异常模式发现方法，其特征在于，将传感器进行分组，包括：根据传感器的时空序列对传感器进行自动聚类分组。3.根据权利要求1所述的南水北调工程安全数据异常模式发现方法，其特征在于，确定每个传感器的安全阈值，包括：对每个传感器的数据样本进行抽样；对抽样样本进行计算得到各个传感器的置信区间，即传感器的安全阈值。4.根据权利要求1所述的南水北调工程安全数据异常模式发现方法，其特征在于，确定每组传感器的既定阀值，包括：预先设定每组传感器中发生异常的传感器的比例上限，超出上限即超出既定阀值。5.根据权利要求1所述的南水北调工程安全数据异常模式发现方法，其特征在于，重新确定该传感器的安全阈值，包括：建立该传感器与该传感器所在组传感器的数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘扬，闫新庆，刘雪梅，杨彬，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41