对水的连续体中的异常的改进的检测和表征的制作方法

文档序号:21459319发布日期:2020-07-10 17:56阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种能够检测并表征水连续体中的异常的设备(100、200),包括:

-分别到所述水连续体中的至少一个物理量的至少一个传感器(211、212)的至少一个通信链路(221、222);

-处理器(240),其被配置为:

-通过所述至少一个通信链路从所述至少一个传感器接收测量;

-生成所述测量的多个时间窗口;

-对于所述多个时间窗口中的每个时间窗口:

-获得通过在所述时间窗口期间的所述测量的至少一个变换(242)所变换的值的集合;

-将异常检测器(243)应用于经变换的值的集合以便检测所述时间窗口的正常状态或异常状态,基于由将所述至少一个变换应用于所述至少一个传感器的先前测量的时间窗口产生的经变换的值的集合,所述异常检测器被参数化;

-根据展现异常状态的时间窗口的数量来检测(244)所述水连续体中的异常;

-对所述测量执行(245)用于检测所述物理量中的至少一个的变化的预先定义的检测规则的集合;

-在所述水连续体中的异常被检测到时,如果所述物理量的子集的量中的至少一个的变化被检测到,则将与所述子集的变化相关联的异常类型指派(246)给所述异常。

2.根据权利要求1所述的设备,其中,在时间窗口期间的所述测量的所述变换中的一个是将所述测量变换为表示所述测量在所述时间窗口内的可变性的值。

3.根据权利要求2所述的设备,其中,通过从所述时间窗口期间的每个测量减去至少包括所述时间窗口的滑动时间窗口期间的所述测量的中值来执行将所述测量变换为表示所述测量在所述时间窗口内的所述可变性的值。

4.根据权利要求1-3中的一项所述的设备,其中,所述变换仅保留与变化的预先定义的方向相对应的测量。

5.根据权利要求1所述的设备,其中,在时间窗口期间的所述测量的所述变换中的一个包括在所述时间窗口期间的斜率测试。

6.根据权利要求1所述的设备,其中,所述传感器中的至少两个传感器是在所述水连续体的两个点处的同一个物理量的传感器,并且在时间窗口期间的所述测量的所述变换中的一个包括在所述两个传感器的所述测量之间的时间差异。

7.根据权利要求1-6中的一项所述的设备,其中,所述经变换的值的集合是向量,并且所述异常检测器是一类支持向量机。

8.根据权利要求1-7中的一项所述的设备,其中,通过在所述时间窗口期间的所述测量的至少两个变换来获得所述经变换的值的集合,并且所述异常检测器被配置为基于所述经变换的值的集合来确定所述时间窗口的正常状态或异常状态。

9.根据权利要求1-7中的一项所述的设备,其中,通过在所述时间窗口期间的所述测量的至少两个变换来获得所述经变换的值的集合,并且所述异常检测器被配置为:

-检测通过在所述时间窗口期间的所述测量的所述至少两个变换分别变换的值的至少两个子集的正常状态或异常状态;

-基于所述子集的所述正常状态或所述异常状态的组合来检测所述时间窗口的正常状态或异常状态。

10.根据权利要求1-9中的一项所述的设备,其中,所述处理器被配置为计算所述物理量的变化的强度,并且预先定义的表征规则的集合包括用于如果物理量在所述测量期间的所述变化的强度大于正常变化的阈值则检测到所述物理量的变化的预先定义的检测规则。

11.根据权利要求10所述的设备,其中,所述处理器被配置为根据所述子集的所述物理量的所述变化的强度将关键性指示符指派给所述异常。

12.根据权利要求1-11中的一项所述的设备,其中,仅在所述物理量的所述变化符合变化的方向时,对所述物理量的所述变化的所述检测才检测到变化。

13.根据权利要求1-12所述的设备,其中,所述处理器被配置为如果异常被检测到,则将以下类型中的至少一种指派给所述异常:

-在包括以下各项的子集的物理量的变化的情况下为“细菌生长”类型:氯浓度降低,温度增加,总有机碳含量增加,波长为254nm的紫外线光的吸收率增加,细菌数量增加;

-在包括导电性、ph、温度的子集的物理量的变化的情况下为“水混合物”类型;

-在包括以下各项的子集的所述物理量的变化的情况下为“有色水”类型:氯浓度,ph,颜色增加,浊度增加,波长为254nm的紫外线光的吸收率增加;

-在包括浊度和颗粒的子集中的物理量的异常增加的情况下为超速。

14.根据权利要求1-13中的一项所述的设备,其中,所述处理器被配置为:如果用于检测所述物理量中的至少一个的变化的预先定义的检测规则的输出不允许将类型指派给异常,则将未知类型指派给该异常。

15.根据权利要求1-14中的一项所述的设备,包括接口(250),所述接口用于向操作者显示所述异常及其类型。

16.根据权利要求15所述的设备,其中:

-所述接口被配置为从所述操作者接收与所述异常相关的标签;

-值的时间窗口以及与所述异常相关的所述标签被添加到训练数据中。

17.一种用于检测并表征水连续体中的异常的方法(800),包括:

-接收(810)由所述水连续体中的多个物理量的多个传感器产生的所述多个物理量的测量;

-生成(820)测量的多个时间窗口;

-对于所述多个时间窗口中的每个窗口:

-获得通过在所述时间窗口期间的所述测量的至少一个变换(830)所变换的值的集合;

-检测(840)所述时间窗口的正常状态或异常状态,基于由将所述至少一个变换应用于所述至少一个传感器的先前测量的时间窗口产生的经变换的值的集合,所述检测被参数化;

-根据展现异常状态的时间窗口的数量来检测(850)所述水连续体中的异常;

-执行(860)用于检测所述物理量中的至少一个的变化的预先定义的检测规则的集合;

-在所述水连续体中的异常被检测到时,如果所述物理量的子集的量中的至少一个的变化被检测到,则将与所述子集的变化相关联的异常类型指派(870)给所述异常。

18.一种计算机程序产品,包括被记录在由计算机可读的介质上的程序代码指令,所述计算机包括用于对水连续体中的异常的检测的处理器,所述计算机程序包括由计算机可读以用于以下操作的编程单元:

-接收由所述水连续体中的多个物理量的多个传感器产生的所述多个物理量的测量;

-生成测量的多个时间窗口;

-对于所述多个时间窗口中的每个窗口:

-获得通过在所述时间窗口期间的所述测量的至少一个变换所变换的值的集合;

-将异常检测器应用于经变换的值的集合以便检测所述时间窗口的正常状态或异常状态,基于由将所述至少一个变换应用于所述至少一个传感器的先前测量的时间窗口产生的经变换的值的集合,所述异常检测器被参数化;

-根据展现异常状态的时间窗口的数量来检测所述水连续体中的异常;

-执行用于检测所述物理量中的至少一个的变化的预先定义的检测规则的集合;

-在所述水连续体中的异常被检测到时,如果所述物理量的子集的量中的至少一个的变化被检测到,则将与所述子集的变化相关联的异常类型指派给所述异常。


技术总结
本发明涉及一种用于检测并表征水连续体中的异常的设备。该设备被配置为基于位于水连续体中的传感器来接收物理量的测量。此后,将测量进行变换,并由异常检测器执行对异常的检测,该异常检测器利用由相同传感器产生的经变换的值进行训练。与检测并行地,预先定义的规则使得表征可能的异常成为可能。因此,可以特别地针对水连续体优化异常检测,同时利用预先定义的规则进行的表征允许设备在不需要特别地已经在该水连续体中检测到每个异常的情况下进行操作。

技术研发人员:Z·多康;G·屈松内奥;G·费伊
受保护的技术使用者:苏伊士集团
技术研发日:2018.09.26
技术公布日:2020.07.10
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1