[发明专利]一种在线监控均值和标准差的系统

权利要求书

1.一种在线监控均值和标准差的系统，其特征在于：该系统具有依序连接的原始数据采集器、数据分组处理单元、作图处理单元和前端显示器组成；所述的：

原始数据采集器：收集一定数量的批次原始数据样本，确定单变量(或单质量特性)的特性值；

数据分组处理单元：设置单变量(或单质量特性)采集的时间原点，按一定的时间间隔，对单变量(或单质量特性)进行实时采集，按一定数量的采集点组成一个样本组；

作图处理单元：计算每个样本组的上下四分位数之差(IQR)和均值，以时间为横轴，以单变量(或单质量特性)值为纵轴，并设置正常区域、预警区域和报警区域；根据样本组的数据绘制箱线图并标记样本组的均值；前端显示器：当样本组的均值落在正常区域内且该组样本组的四分位数之差(IQR)值小于等于预定值时，显示运行状态正常；当样本组的均值落在预警区域内且该样本组的四分位数之差(IQR)值小于等于预定值时，或者样本组的均值落在正常区域内但四分位数之差(IQR)值大于预定值时，发出预警信号；其它情形则发出报警信号。

2.如权利要求1所述的一种在线监控均值和标准差的系统，其特征在于：所述原始数据采集器的执行步骤如下：

(1)针对单变量(或单质量特性)，收集m(m≥30)批的历史正常数据，剔除异常样本点后，每批里样本量为n_m(≥50)个；

(2)分别计算各批次单变量(或单质量特性)的均值及标准差；

(3)计算总体均值(μ)和方差(σ²)。

3.如权利要求1或2所述的一种在线监控均值和标准差的系统，其特征在于：所述数据分组处理单元的执行步骤如下：

(1)设置采集的时间原点；

(2)从时间原点开始，每隔k(≥6秒)秒对单变量(或单质量特性)采集一次；

(3)按时间顺序，每n(n≥5)个采集数据组成一个样本组；

(4)对最后不足n个样本的样本组，可进行舍弃。

4.如权利要求1或2所述的一种在线监控均值和标准差的系统，其特征在于：所述作图处理单元的执行步骤如下：

(1)按国标方法计算每个样本组的上下四分位数之差(IQR)和均值；

(2)设定正常区域，设定位于正常区域外的上下区域为预警区域，位于预警区域外的上下区域为报警区域；

(3)根据上述划分的区域绘制坐标图；

(4)绘制样本组的箱线图并标识样本组的均值位置。

5.如权利要求3所述的一种在线监控均值和标准差的系统，其特征在于：所述作图处理单元的执行步骤如下：

(1)按国标方法计算每个样本组的上下四分位数之差(IQR)和均值；

(2)设定正常区域，设定位于正常区域外的上下区域为预警区域，位于预警区域外的上下区域为报警区域；

(3)根据上述划分的区域绘制坐标图；

(4)绘制样本组的箱线图并标识样本组的均值位置。

6.如权利要求1或2所述的一种在线监控均值和标准差的系统，其特征在于：所述的预定值为(t为常数)，公式中α为置信度、σ为方差平方根，根据n、α通过卡方分布表查得χ²_1-α(n-1)，t常数为1.3-1.4之间；若(t为常数)，将箱线图进行醒目标识；同时判断是否发出预报警或报警信息。

7.如权利要求3所述的一种在线监控均值和标准差的系统，其特征在于：所述的预定值为(t为常数)，公式中α为置信度、σ为方差平方根，根据n、α通过卡方分布表查得χ²_1-α(n-1)，t常数为1.3-1.4之间；若(t为常数)，将箱线图进行醒目标识；同时判断是否发出预报警或报警信息。

8.如权利要求4所述的一种在线监控均值和标准差的系统，其特征在于：所述的预定值为(t为常数)，公式中α为置信度、σ为标准差，根据n、α通过卡方分布表查得χ²_1-α(n-1)，t常数为1.3-1.4之间；若(t为常数)，将箱线图进行醒目标识；同时判断是否发出预报警或报警信息。