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专利号: 2018104276856
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种动态报警阈值设计和报警消除的方法,其特征是:包括:

将正常历史数据标准化,使得各个变量的取值落在0到1之间;

利用标准化后的正常历史数据建立稳态工作区,稳态工作区之内的点被视为正常的样本点,否则被视为异常的样本点;

为每个新来的样本点,利用沿着其各个坐标轴方向在稳态工作区表面上的投影动态设置报警阈值;

稳态工作区在平行坐标系中被表示为一系列的双曲线,异常的样本点在平行坐标系中被表示为折线,利用折线与双曲线的位置关系来确定异常的样本点的调整变量,利用双曲线的切线来确定调整变量的调整范围;

不断接收调整信息,直至各个异常的样本点的变量调整至对应的调整范围内,消除报警。

2.如权利要求1所述的一种动态报警阈值设计和报警消除的方法,其特征是:计算各个变量的最大值和最小值,计算每个变量最大值与最小值之间的差值,将每个样本点的各个变量的取值减去各个变量的最小值,然后除以对应的最大值和最小值的差值,从而将样本点的各个变量的取值标准化到0到1之间。

3.如权利要求1所述的一种动态报警阈值设计和报警消除的方法,其特征是:利用聚类算法从m个正常历史数据中选取r个样本来构建稳态工作区,且正常历史数据的个数m与样本的个数r的比值根据设定的报警误报率来设置。

4.如权利要求1所述的一种动态报警阈值设计和报警消除的方法,其特征是:利用超椭球体作为稳态工作区的数学模型,超椭球体的方程为:[X(t)-C]TP[X(t)-C]=1

其中,X(t)为超椭球体表面上的点,C为超椭球体的中心向量,即各个样本的均值,P为超椭球体的特征矩阵,即各个样本的协方差矩阵;

如果新来的样本点在超椭球体内,该样本点就被视为正常的样本点,否则就被视为异常的样本点。

5.如权利要求4所述的一种动态报警阈值设计和报警消除的方法,其特征是:对于一个正常的样本点,沿着各个坐标轴方向,在超椭球体稳态工作区表面上的投影被定义为该样本点的动态报警阈值。

6.如权利要求1所述的一种动态报警阈值设计和报警消除的方法,其特征是:对于一个异常的样本点,其与稳态工作区的中心的连线与稳态工作区的交点所对应的动态报警阈值被定义为该异常样本点的动态报警阈值。

7.如权利要求1所述的一种动态报警阈值设计和报警消除的方法,其特征是:对于异常的样本点,只需要将其调整到所述异常的样本点和稳态工作区的中心的连线与稳态工作区的交点处,就能让异常的样本点回到稳态工作区内,从而消除报警。

8.如权利要求1或7所述的一种动态报警阈值设计和报警消除的方法,其特征是:利用平行坐标系来确定调整变量的过程中,将所有变量分为两大类,不可操纵变量和可操纵变量,对于一个新来的异常样本点,将它的不可操纵变量的值代入到稳态工作区的数学模型中,得到稳态工作区的降维缩减空间的数学模型;同时将降维缩减空间的数学模型在平行坐标系中表示出来,利用新来的异常样本点在平行坐标系中的表示与降维缩减空间的数学模型在平行坐标系中表示的相对位置来确定调整变量。

9.如权利要求4所述的一种动态报警阈值设计和报警消除的方法,其特征是:如果调整某些变量的值到某个范围内可以使得异常的样本点回到稳态工作区内,这些变量就被称为调整变量,并且这些范围就被称为调整变量对应的调整范围;调整变量通过对应的样本点在平行坐标系中的表示与n–g维的超椭球体在平行坐标系中的表示,也就是n–g–1对双曲线的相对位置来判断,其中,对于含有n个变量的报警系统,前g个变量是不可操纵变量,后n–g个变量是可操纵变量。

10.一种动态报警阈值设计和报警消除的系统,其特征是:包括:

数据标准化模块,用于将正常历史数据标准化,使得各个变量的取值落在0到1之间;

稳态工作区构建模块,用于利用标准化后的正常历史数据建立稳态工作区,从而用来判断新来的样本点是否是正常的,以及用来计算动态报警阈值和消除报警;

动态报警阈值计算模块,用于对每个新来的样本点,利用沿着其各个坐标轴方向在稳态工作区表面上的投影动态设置报警阈值;

变量调整模块,用于确定调整变量和调整变量对应的调整范围,用来指导操作人员做出反应消除报警;

报警消除模块,用于将各个异常点的调整变量的值调整到对应的调整范围内,从而消除报警。