基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法和系统，方法包括：获取监测数据，对监测数据进行异常数据处理；将完成异常数据处理的数据进行归一化处理；将完成归一化处理的数据进行数据曲线拟合，获得拟合曲线；采集拟合曲线，将拟合曲线中的两两测点组合进行相关性分析，若分析获得的相关性系数高于预设阈值，则计算两两测点的波形之间的位移，通过位移计算出两两测点之间的延迟。通过实施本发明专利技术，避免测点数据中存在异常数据所带来的影响，基于相关性阈值对测点相关度进行初步筛选，然后进行曲线排齐计算，极大地提高了测点数据波形对齐的计算效率。测点数据波形对齐的计算效率。测点数据波形对齐的计算效率。

【技术实现步骤摘要】
基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法和系统


[0001]本专利技术涉及计算机软件开发
，尤其涉及一种基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法和系统。

技术介绍

[0002]在核电站中，因为核电站的工艺系统较多，设备复杂，在设备运行期间，经常会因系统或设备本身故障，导致设备停止运行。当设备出现故障后，需要运行、维修等专业人员花费大量的时间去检查导致故障的原因，不能快速地诊断出故障原因，严重影响了设备的运行和恢复。如果能够对设备状态进行监控，及时发现故障预兆情况，并对已发生的故障进行诊断，将会极大地提高设备运行的可靠性和稳定性，避免更大的经济损失。
[0003]而进行设备状态监测与故障诊断，需要根据设备测点数据的变化来判断设备内部的工作状态或机械结构的损失状况，确定故障的性质、程度、类别和部位，预报其发展趋势，并研究故障产生的机理。因此需要一种方法对设备测点数据的变化进行分析，实现设备状态监测和故障诊断。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现上述
技术介绍
中提及的相关技术存在的至少一个缺陷：对设备测点数据的变化进行分析，实现设备状态监测和故障诊断，提供一种基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法和系统。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法，包括以下步骤：
[0006]S10：获取监测数据，对所述监测数据进行异常数据处理；
[0007]S20：将完成异常数据处理的数据进行归一化处理；
[0008]S30：将完成归一化处理的数据进行数据曲线拟合，获得拟合曲线；
[0009]S40：采集所述拟合曲线，将所述拟合曲线中的两两测点组合进行相关性分析，若分析获得的相关性系数高于预设阈值，则计算所述两两测点的波形之间的位移，通过所述位移计算出所述两两测点之间的延迟。
[0010]优选地，在本专利技术所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法中，步骤S10还包括：
[0011]S101：获取所述监测数据中每个测点的时序数据序列，设置窗口范围，根据所述窗口范围对所以所述测点原始数据进行滑动计算，计算出所述窗口范围内数据的平均值和标准差；
[0012]S102：若所述窗口范围中心的测点数据不处于基于所述平均值和所述标准差设定的范围时，则判定其测点数据为异常数据；
[0013]S103：对所述异常数据采用中值过滤算法进行处理。
[0014]优选地，在本专利技术所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法中，步骤
S30包括：
[0015]设定多项式函数，采用最小二乘法获得所述多项式函数的最优参数解，进而获得所述拟合曲线。
[0016]优选地，在本专利技术所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法中，所述若分析获得的相关性系数高于预设阈值，包括：
[0017]若分析获得的所述相关性系数的绝对值高于所述预设阈值；
[0018]其中，若所述相关性系数为正，则判定所述两两测点的变化为正相关；若所述相关性系数为负，则判定所述两两测点的变化为负相关。
[0019]优选地，在本专利技术所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法中，所述通过所述位移计算出所述两两测点之间的延迟，包括：
[0020]根据所有所述两两测点之间的延迟计算结果，基于所述相关性系数进行测点分组，将所述测点划分为有相关性的组合，并计算所述组合中的基准测点，根据所述基准测点重新计算所述测点的延迟。
[0021]本专利技术还构造了一种基于波形对齐的多监测数据演变规律识别系统，包括：
[0022]异常数据处理模块，用于获取监测数据，对所述监测数据进行异常数据处理；
[0023]归一化处理模块，用于将完成异常数据处理的数据进行归一化处理；
[0024]曲线拟合模块，用于将完成归一化处理的数据进行数据曲线拟合，获得拟合曲线；
[0025]波形对齐模块，用于采集所述拟合曲线，将所述拟合曲线中的两两测点组合进行相关性分析，若分析获得的相关性系数高于预设阈值，则计算所述两两测点的波形之间的位移，通过所述位移计算出所述两两测点之间的延迟。
[0026]优选地，在本专利技术所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别系统中，所述异常数据处理模块还包括：
[0027]计算单元，用于获取所述监测数据中每个测点的时序数据序列，设置窗口范围，根据所述窗口范围对所以所述测点原始数据进行滑动计算，计算出所述窗口范围内数据的平均值和标准差；
[0028]判断单元，用于若所述窗口范围中心的测点数据不处于基于所述平均值和所述标准差设定的范围时，则判定其测点数据为异常数据；
[0029]处理单元，用于对所述异常数据采用中值过滤算法进行处理。
[0030]优选地，在本专利技术所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别系统中，所述曲线拟合模块包括：
[0031]设定多项式函数，采用最小二乘法获得所述多项式函数的最优参数解，进而获得所述拟合曲线。
[0032]优选地，在本专利技术所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别系统中，所述若分析获得的相关性系数高于预设阈值，包括：
[0033]分析获得的所述相关性系数的绝对值是否高于所述预设阈值；
[0034]其中，若所述相关性系数为正，则判定所述两两测点的变化为正相关；若所述相关性系数为负，则判定所述两两测点的变化为负相关。
[0035]优选地，在本专利技术所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别系统中，所述通过所述位移计算出所述两两测点之间的延迟，包括：
[0036]根据所有所述两两测点之间的延迟计算结果，基于所述相关性系数进行测点分组，将所述测点划分为有相关性的组合，并计算所述组合中的基准测点，根据所述基准测点重新计算所述测点的延迟。
[0037]通过实施本专利技术，具有以下有益效果：
[0038]本专利技术公开了基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法和系统，通过对监测数据进行异常数据处理、归一化处理后的离散数据点进行曲线拟合，获得拟合曲线，对拟合曲线内的两个测点进行相关性分析，当其相关性系数高于预设阈值时，则认为其相关度高，然后进行计算得出测点波形之间的位移，从而测出两个测点之间的相关性和延迟。通过实施本专利技术，基于相关性阈值对测点相关度进行初步筛选，然后进行曲线排齐计算，极大地提高了测点数据波形对齐的计算效率，且将该识别方法封装成通用方法，解决了因业务逻辑复杂，涉及多层数据变换处理，无法直接应用的问题。
附图说明
[0039]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0040]图1是本专利技术基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法的流程示意图；
[0041]图2是本专利技术正态分布概率图；
[0042]图3是本专利技术曲线拟合示意图；
[0043]图4是本专利技术数据波形对齐计算流程示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：获取监测数据，对所述监测数据进行异常数据处理；S20：将完成异常数据处理的数据进行归一化处理；S30：将完成归一化处理的数据进行数据曲线拟合，获得拟合曲线；S40：采集所述拟合曲线，将所述拟合曲线中的两两测点组合进行相关性分析，若分析获得的相关性系数高于预设阈值，则计算所述两两测点的波形之间的位移，通过所述位移计算出所述两两测点之间的延迟。2.根据权利要求1所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法，其特征在于，步骤S10还包括：S101：获取所述监测数据中每个测点的时序数据序列，设置窗口范围，根据所述窗口范围对所以所述测点原始数据进行滑动计算，计算出所述窗口范围内数据的平均值和标准差；S102：若所述窗口范围中心的测点数据不处于基于所述平均值和所述标准差设定的范围时，则判定其测点数据为异常数据；S103：对所述异常数据采用中值过滤算法进行处理。3.根据权利要求1所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法，其特征在于，步骤S30包括：设定多项式函数，采用最小二乘法获得所述多项式函数的最优参数解，进而获得所述拟合曲线。4.根据权利要求1所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法，其特征在于，所述若分析获得的相关性系数高于预设阈值，包括：若分析获得的所述相关性系数的绝对值高于所述预设阈值；其中，若所述相关性系数为正，则判定所述两两测点的变化为正相关；若所述相关性系数为负，则判定所述两两测点的变化为负相关。5.根据权利要求1所述的基于波形对齐的多监测数据演变规律识别方法，其特征在于，所述通过所述位移计算出所述两两测点之间的延迟，包括：根据所有所述两两测点之间的延迟计算结果，基于所述相关性系数进行测点分组，将所述测点划分为有相关性的组合，并计算所述组合中的基准测点，根据所述基准测点重新计算所述测点的延迟。6.一种基于波形对齐的多监测数据演变规律识别系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：石子念，张福全，贺君，张峥，肖超，
申请(专利权)人：中广核智能科技深圳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：