[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

权利要求书

1.一种转塔式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,…,d_t-1,d_t,d_t+1}，其中d_t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,…,k_t-1,k_t,k_t+1}，其中k_t＝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k_t和k_t+1都大于0，则温度处于上升阶段，判断为启动状态；如果k_t和k_t+1都小于0，则温度处于下降阶段，判断为停机状态；如果k_t和k_t+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d_t，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(P_t¹,P_t²,P_t³,...,P_t^m)对应的状态值e，则判定t+1时刻的值d_t+1为d_t+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d_t+1处于以下区间[V_max-V_max×15％,V_max-V_max×10％)，并且趋势还是在上涨，则进行一级预警；

5.2)当预测的值d_t+1处于区间[V_max-V_max×10％,V_max)时，进行二级预警；

5.3)当预测的值d_t+1处于区间[V_max,V_max+V_max×5％)时，进行三级预警；

5.4)当预测的值d_t+1处于区间[V_max+V_max×5％,+∞)时，进行四级预警；

其中，V_max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[V_max-V_max×10％,V_max)时，进行一级报警；

2)当实际检测值d处于区间[V_max,V_max+V_max×5％)时，进行二级报警；

3)当实际检测值d处于区间[V_max+V_max×5％,+∞)时，进行三级报警。