[发明专利]一种转塔式RTO废气处理设备的监控数据分析与预警方法

摘要

本发明设计一种转塔式RTO废气处理设备的监控数据分析与预警方法，包括：步骤1：按照时间序列滑动窗口对监控数据进行预处理；步骤2：计算相邻数据点的差值；步骤3：分析设备运行状态；步骤4：根据概率统计方法进行数据预测：步骤五：数据预警；步骤六：数据实时检测报警。本发明采用滑动平均和概率学统计算法，对数据进行预处理，分析，预测，并且对于数据的结果进行分级报警，这样就可以很好地提前给现场的工作人员以指导和帮助，这也符合物联网大环境下的工业标准，通过在线的实时获取设备数据，并且进行相应的操作分析，对设备的数据进行实时的监控，同时也让设备的状态随时呈现，节约了时间和金钱；本方法具有广泛的应用前景和现实意义。

主权项

一种转塔式RTO废气处理设备的监控数据分析与预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按照时间序列滑动窗口对监控数据进行预处理，具体方法为：1.1)将实时采集的转塔式RTO废气处理设备的数据形成原始数据集D＝{d1,d2,…,dt‑1,dt,dt+1}，其中dt为t时刻采集的转塔式RTO废气处理设备的温度值；1.2)使用连续三点滑动方式求取均值的方法对原始数据集进行预处理，得到预处理后的数据集D′＝{d′1,d′2,…,d′t‑1,d′t,d′t+1}，其中这里t≥3；步骤2：计算相邻数据点的差值：将预处理后的数据集D′＝{d′1,d′2,…,d′t‑1,d′t,d′t+1}，通过计算时间上相邻两点的差值，得到数据集K＝{k1,k2,…,kt‑1,kt,kt+1}，其中kt＝d′t+1‑d′t，t≥1；步骤3：分析设备运行状态：将设备的运行状态分为以下三种：A)启动状态：设备处于升温阶段，数据持续上升变为平稳状态，数据的斜率大于0；B)正常运营状态：设备处于恒温阶段，数据保持一个平稳状态；C)停机状态：设备处于降温状态，数据由平稳变为下降状态，数据的斜率小于0；采用滑动平均方式，实时分析时间序列数据的变化趋势，并通过模式对比检测时序数据的异常点，具体方法为：如果kt和kt+1都大于0，则温度处于上升阶段，判断为启动状态；如果kt和kt+1都小于0，则温度处于下降阶段，判断为停机状态；如果kt和kt+1一个大于0，一个小于0，或者都等于0，则温度处于平衡阶段，判断为正常运营状态；步骤4：根据概率统计方法进行数据预测：4.1)取m组历史设备循环周期数据值表示为其中表示在第k组数据中第t时刻的检测数据值；4.2)定义第k组第t时刻的状态差值其中k＝1,2，…m，t≥1，分别计算出每组的状态差值表为4.3)以状态差值表的每一列为单位，统计出各状态出现的概率其中集合j＝1,2,3,...m，得到一个状态距离概率矩阵4.4)假设t时刻的实时采集的数据值是已知的为dt，待预测的时刻为t+1，则在状态距离概率矩阵第t列中选取概率值P＝max(Pt1,Pt2,Pt3,...,Ptm)对应的状态值e，则判定t+1时刻的值dt+1为dt+10e；步骤五：数据预警：将数据预警分为四级：一级预警、二级预警、三级预警和四级预警，并采用如下方法进行数据预警判定：5.1)当预测的值dt+1处于以下区间[Vmax‑Vmax×15％,Vmax‑Vmax×10％)，并且趋势还是在上涨，则进行一级预警；5.2)当预测的值dt+1处于区间[Vmax‑Vmax×10％,Vmax)时，进行二级预警；5.3)当预测的值dt+1处于区间[Vmax,Vmax+Vmax×5％)时，进行三级预警；5.4)当预测的值dt+1处于区间[Vmax+Vmax×5％,+∞)时，进行四级预警；其中，Vmax为用户指定的温度数据的最大值；步骤六：数据实时检测报警：将数据报警分为四级：一级预警、二级预警和三级预警，并采用如下方法进行数据预警判定：1)当实际检测值d处于区间[Vmax‑Vmax×10％,Vmax)时，进行一级报警；2)当实际检测值d处于区间[Vmax,Vmax+Vmax×5％)时，进行二级报警；3)当实际检测值d处于区间[Vmax+Vmax×5％,+∞)时，进行三级报警。