[发明专利]用于探测技术系统中异常的方法及设备

说明书

用于探测技术系统中异常的以计算机实现的方法，其包括步骤：检测环境状态向量（x_U）和系统状态向量（x_S），其中环境状态向量（x_U）包括至少一个第一值，其中第一值表征技术系统的物理环境条件或物理运行条件，而系统状态向量（x_S）包括至少一个第二值，其中第二值表征技术系统的物理条件；借助于环境异常模型确定环境值（v_U），其中环境值（v_U）表征出现环境状态向量（x_U）的概率或概率密度值；借助于系统异常模型确定系统值（v_S），其中系统值表征在出现环境状态向量（x_U）的情况下出现系统状态向量（x_S）的条件概率或条件概率密度值；基于环境值（v_U）和/或系统值（v_S）用信号通知存在异常或用信号通知不存在异常。

背景技术

未公开的DE 10 2019 208 372.2描述了一种用于监视技术系统的运行行为和用于探测技术系统中异常的方法，从而可以促使对所述技术系统或其组件的维护、修理或更换。

发明内容

本发明的优点

为了在工业环境中探测技术系统中的异常，通常检测多个描述性变量（以及参数），这些变量表征该系统的运行状态。借助于基于数据的异常探测方法，可以在正在进行的运行中使用当前检测的变量确定该系统是否正确工作或是否存在异常行为。

然而，基于数据的异常探测方法有以下缺点，即在就异常的存在性方面进行确定时，这些方法可能输出错误评价。在错误地探测到异常的情况下，这可能导致例如非期望地关断所述系统。同样可能的是，异常探测方法没有将异常识别为异常并且所述系统被继续正常运行。例如能够设想：电机比正常情况消耗明显更多的功率。这可能会导致非期望的或甚至危险的行为。

因此绝对必要的是，异常探测方法能够做出关于技术系统存在还是不存在异常行为方面的准确陈述。在这个意义上，准确性可以理解为异常探测方法正确识别出存在或不存在异常的能力。

具有独立权利要求1的特征的方法的优点是：提高了异常探测方法的准确性，并由此使得能够更好地探测异常。这使得通过所述异常探测方法监视的技术系统能够可靠且安全地运行。

在第一方面，本发明涉及一种用于探测技术系统中异常的以计算机实现的方法，该方法包括以下步骤：

·检测环境状态向量和系统状态向量，其中所述环境状态向量包括至少一个第一值，其中所述第一值表征所述技术系统的物理环境条件或物理运行条件，而所述系统状态向量包括至少一个第二值，其中所述第二值表征所述技术系统的物理条件；

·借助于环境异常模型确定环境值，其中所述环境值表征出现所述环境状态向量的概率或概率密度值；

·借助于系统异常模型确定系统值，其中所述系统值表征在出现所述环境状态向量的情况下出现所述系统状态向量的条件概率（bedingte Wahrscheinlichkeit）或条件概率密度值；

·基于所述环境值和/或所述系统值用信号通知存在异常或用信号通知不存在异常。

在本发明的上下文中，可以将第一值理解为所述技术系统的物理环境条件或物理运行条件的测量结果。特别地，可以借助于传感器测量第一值。例如，第一值可以表征所述技术系统的环境的气压、所述技术系统的环境的空气湿度、所述技术系统的环境温度、所述技术系统的环境中的α/β/γ/UV/红外辐射或所述技术系统的环境亮度。

此外，可以将第二值理解为所述技术系统本身的物理条件的测量结果。特别地，可以借助于传感器测量第二值。例如，第二值可以表征：所述技术系统或所述技术系统的至少一部分或组件的运行温度、所述技术系统或技术系统的至少一部分或组件的功率消耗、所述技术系统或所述技术系统的至少一部分或组件的速度、所述技术系统或所述技术系统的至少一部分或组件的转速、所述技术系统或所述技术系统的至少一部分或组件的振荡，或所述技术系统内或所述技术系统的至少一部分或组件内的压力。