多维时间序列数据的智能预处理制造技术

所公开的实施例涉及一种对传感器数据进行预处理以促进预兆监控操作的系统。在操作期间，系统在被监视系统的操作期间从被监视系统中的传感器获得训练数据，其中该训练数据包括从由传感器所产生的信号采样的时间序列数据。该系统还获得预兆监控操作的功能需求。接下来，系统对训练数据执行预兆监控操作，并且在对非训练数据进行测试时确定预兆监控操作是否满足功能需求。如果预兆监控操作不满足功能需求，那么以增加计算成本的顺序迭代地将一个或多个预处理操作应用于训练数据，直到满足功能需求为止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多维时间序列数据的智能预处理
公开的实施例一般而言涉及用于存储多维时间序列遥测(telemetry)数据的数据库系统。更具体而言，所公开的实施例涉及数据库系统，该数据库系统对多维时间序列数据执行智能预处理操作，以促进后续的预兆监控(prognostic-surveillance)操作，以主动检测被监视资产中的即将发生的问题。
技术介绍
目前正在部署大量传感器以监视不同行业中的关键资产。例如，中型数据中心可以包括监视数以千计的关键业务服务器的超过1,000,000个传感器，现代客机可以包括75,000个传感器，而炼油厂可以包括超过1,000,000个传感器。这些传感器生成大量的时间序列数据，可以使用基于机器学习(ML)的预兆监控技术进行分析，以在问题出现之前检测降级机制的发作。这使得可能执行“主动维护”以在其造成关键资产发生故障之前解决即将发生的问题。应注意的是，主动维护技术优于常规的“被动维护技术”，后者通常在降级事件显著发生之后或关键资产发生故障后生成警报。但是，时间序列传感器数据常常有问题。例如，常常从产生低分辨率数据值的低分辨率传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对传感器数据进行预处理以促进预兆监控操作的方法，包括：/n在被监视系统的操作期间从该被监视系统中的传感器获得训练数据，其中该训练数据包括从该传感器所产生的信号采样的时间序列数据；/n获得预兆监控操作的功能需求；/n对训练数据执行预兆监控操作；/n确定预兆监控操作是否满足功能需求；以及/n如果在对非训练数据进行测试时预兆监控操作不满足功能需求，那么以增加计算成本的顺序迭代地将一个或多个预处理操作应用于训练数据，直到满足功能需求为止。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180319 US 15/925,4271.一种用于对传感器数据进行预处理以促进预兆监控操作的方法，包括：
在被监视系统的操作期间从该被监视系统中的传感器获得训练数据，其中该训练数据包括从该传感器所产生的信号采样的时间序列数据；
获得预兆监控操作的功能需求；
对训练数据执行预兆监控操作；
确定预兆监控操作是否满足功能需求；以及
如果在对非训练数据进行测试时预兆监控操作不满足功能需求，那么以增加计算成本的顺序迭代地将一个或多个预处理操作应用于训练数据，直到满足功能需求为止。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个预处理操作包括以下中的一项或多项：
故障传感器检测操作，检测故障传感器并且替换或移除由故障传感器产生的数据；
数据去量化操作，对低分辨率的时间序列数据进行去量化以产生较高分辨率的时间序列数据；
缺失数据插补操作，将时间序列数据中缺失的数据值替换为基于信号之间的相关性确定的插补数据值；
分析重采样操作，重新同步数据测量，所述数据测量由于用于不同信号的测量仪器中的时钟同步差异而异相；
三点聚类操作，识别聚类内高度相关的信号的聚类，所述聚类之间的相关性弱；
最优存储器向量化操作，使用最小的向量集表示时间序列数据的结构；
统计压缩操作，使用循环文件压缩技术来压缩较旧的数据值；以及
剩余使用寿命(RUL)估计操作，估计被监视系统中的一个或多个部件的剩余使用寿命。


3.如权利要求1或2所述的方法，其中预兆监控操作的功能需求包括以下中的一项或多项：
错误警报概率(FAP)；
缺失警报概率(MAP)；以及
用于发现异常的检测时间(TTD)度量。


4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中迭代地将所述一个或多个预处理操作应用于训练数据包括根据需要重复以下操作：
将最低计算成本预处理操作应用于训练数据，该最低计算成本预处理操作尚未应用于训练数据；
对训练数据执行预兆监控操作；
确定预兆监控操作是否满足功能需求；以及
如果预兆监控操作不满足功能需求，那么重复该操作。


5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：
使用训练数据来训练用于预兆模式识...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·伽乌力克，K·C·格罗斯，刘振华，A·戈内米，
申请(专利权)人：甲骨文国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US