[发明专利]多分段多阈值约束的时间序列模式查找方法和系统

权利要求书

1.一种多分段多阈值约束的时间序列模式查找方法，其特征在于，包括：

S1、将查找故障的时间序列模式和滑动窗口分别划分成数目相等的窗口块，并且提取所述时间序列模式的指定个窗口块的特征，其中，所述时间序列模式由多个互不重叠的包括对应的预设阈值的子模式构成；

S2、获取所述滑动窗口在工业物联网的传感器的流式时序数据上滑动至任一窗口时，所述滑动窗口的所述指定个窗口块的特征；

S3、基于所述时间序列模式的指定个窗口块的特征以及所述滑动窗口的指定个窗口块的特征，若判断获知所述任一窗口不能跳过，则从所述任一窗口开始，判断与所述滑动窗口的跳跃步长数相等的窗口块的流式时序数据和所述时间序列模式是否匹配，若匹配，则获取所述与所述滑动窗口的跳跃步长数相等的窗口块的流式时序数据作为故障查找结果。

2.根据权利要求1所述的查找方法，其特征在于，步骤S3之后还包括：

S4、将所述滑动窗口在流式时序数据上滑动至所述任一窗口的下一窗口；

持续执行步骤S2至步骤S3，直至所述滑动窗口滑动至所述流式时序数据末，完成对于匹配所述时间序列模式的流式时序数据的查找。

3.根据权利要求1所述的查找方法，其特征在于，步骤S1之前还包括：

S0、获取所述时间序列模式；其中，所述时间序列模式的任意两个时间上相邻的子模式的时间分界点为分界区域中的任意值。

4.根据权利要求1所述的查找方法，其特征在于，步骤S1中所述提取所述时间序列模式的指定个窗口块的特征进一步包括：

提取所述时间序列模式指定个窗口块的上边界特征和下边界特征，所述上边界特征为：

其中，为第j个窗口块的上边界特征，w为滑动窗口的步长，j表示第j个窗口块，第j个窗口块包含的数据点为{p_(j-1)w+1,…p_jw}，u为upper，u表示上边界，θ(i)代表的是第i个“流窗口-模式”点对之间的最大允许距离，p_i为第i个数据点；

所述下边界特征为：

其中，为第j个窗口块的下边界特征，l表示下边界，w为滑动窗口的步长，j表示第j个窗口块，θ(i)代表的是第i个“流窗口-模式”点对之间的最大允许距离，第j个窗口块包含的数据点为{p_(j-1)w+1,…p_jw}，p_i为第i个数据点。

5.根据权利要求4所述的查找方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：

获取所述滑动窗口在工业物联网的传感器的流式时序数据上滑动至任一窗口时，所述滑动窗口所述指定个窗口块的如下特征：

其中，为流式数据上的窗口W_t的第j个块的特征值，s_t,jw为该流数据窗口的第jw个点，f代表特征，t为所属窗口的起始时间，j为第j个窗口块，包含w个点{s_(j-1)w+1,…s_jw}，jw为第j个窗口块的最后一个点。

6.根据权利要求5所述的查找方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：

判断所述滑动窗口的指定个窗口块的特征是否落入所述上边界特征和所述下边界特征构成的区间；

若所述滑动窗口的指定个窗口块的特征落入所述上边界特征和所述下边界特征构成的区间，则所述任一窗口不能跳过，从所述任一窗口开始，判断与所述滑动窗口的跳跃步长数相等的窗口块的流式时序数据和所述时间序列模式是否匹配，若匹配，则获取所述与所述滑动窗口的跳跃步长数相等的窗口块的流式时序数据作为故障查找结果；

若所述滑动窗口的指定个窗口块的特征不落入所述上边界特征和所述下边界特征构成的区间，则所述任一窗口跳过。