[发明专利]一种船舶系统设备动态基线的设计方法

权利要求书

1.一种船舶系统设备动态基线的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、参考点位法，建立初始基线；

S2、采用滑动概率神经网络模型，对建立的初始基线进行自适应更新；所述步骤S2具体包括：

S21、建立滑动概率神经网络模型，包含抽样层、样本层和求和层；其中，抽样层由待分析数据区间的等间隔抽样点组成，按顺序排列，固定不变；样本层为测量数据序列，按顺序滑动进入网络，求和层是抽样集合在当前测量数据条件下的概率密度；

S22、设处理后趋势数据序列为X，窗口长度为s，滑动的步长为d，每滑动一次窗口，保持原窗口内的s-d个数据同时增加d个数据；当第k次运算时，窗内样本为映射到抽样层后进行核函数计算，再在求和层得到下列条件概率：

式中，σ表示平滑因子，一般取P(y_i|X_k)表示在序列X_k已知的条件下，抽样点y_i的条件概率；表示核函数，如果核函数为高斯核函数，则

S23、当趋势数据按照给定的滑动步长滑动进入神经网络时，在求和层得到抽样点的条件概率估计值，窗内所有趋势数据得到n个概率估计值，构成的条件概率分布曲线为：

式中，Y表示抽样点集合；

S3、对自适应更新后的基线进行平滑，抽样，压缩，拉伸处理，得到最终的动态基线。

2.根据权利要求1所述的船舶系统设备动态基线的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11、确定参考点位；

S12、计算参考点；

S13、计算初始性能基线。

3.根据权利要求2所述的船舶系统设备动态基线的方法，其特征在于，所述步骤S11具体包括：

S111、确定滑动数据窗口起始点位；

S112、确定滑动数据窗口起始点位后，滑动数据窗口开始滑动，判断数据量是否满足窗口容量以及数据量是否满足至少3个滑动步长，若均满足要求，则确定为参考点位；若不满足，则不符合参考点位要求，将所有数据增添到数据池中，进行数据积累，并返回执行步骤S111。

4.根据权利要求2所述的船舶系统设备动态基线的方法，其特征在于，所述步骤S12具体包括：

S121、确定研究对象，从实际监测数据中选择有效样本，并使用滑动数据窗口滤波算法进行数据预处理；

S122、选择参考点位，对参考点位处趋势数据建立滑动时间窗口，调整窗口长度确定数据数量符合正态分布；

S123、利用正态分布中3σ质量控制原则，对步骤S122确定的窗口进行处理，确定连续三个步长有效区间，获取连续三个步长区间内趋势数据均值，将三个均值点再次平均获得的二次均值点作为此参考点位处的参考点；

S124、确定下一参考点位，重复执行步骤S121、S122、S123，确定新的参考点，获得所有参考点位处的参考点并进行拟合，获得拟合基线或基线函数。