申请/专利权人：海门裕隆光电科技有限公司

申请日：2024-04-12

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN118032065B

主分类号：G01D21/02

分类号：G01D21/02;G06F17/15

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.05.31#实质审查的生效;2024.05.14#公开

摘要：本发明涉及多变量测量技术领域，具体涉及基于多变量测量的储气库安全运行监测系统，该系统通过多个模块之间的相互配合，可以实现以下步骤：获取待监测储气库的目标光缆上不同预设位置上每个预设维度对应的当前维度数据序列；根据每个预设位置上每个预设维度对应的当前维度数据序列，确定每个预设位置在每个预设维度下的数据异常波动程度；根据所有预设位置在所有预设维度下的数据异常波动程度，确定待监测储气库对应的整体异常程度；根据整体异常程度和预设维度对应的预设监测阈值，对当前时刻下的待监测储气库进行安全运行监测。本发明通过多变量测量，实现了储气库的安全运行监测，提高了对储气库进行安全运行监测的时效性。

主权项：1.一种基于多变量测量的储气库安全运行监测系统，其特征在于，所述系统包括：数据获取模块，用于获取待监测储气库的目标光缆上不同预设位置上每个预设维度对应的当前维度数据序列；数据异常波动确定模块，用于根据每个预设位置上每个预设维度对应的当前维度数据序列，确定每个预设位置在每个预设维度下的数据异常波动程度；整体异常确定模块，用于根据所有预设位置在所有预设维度下的数据异常波动程度，确定所述待监测储气库对应的整体异常程度；安全运行监测模块，用于根据所述整体异常程度和所有预设维度对应的预设监测阈值，对当前时刻下的待监测储气库进行安全运行监测；所述根据每个预设位置上每个预设维度对应的当前维度数据序列，确定每个预设位置在每个预设维度下的数据异常波动程度，包括：将所述目标光缆上任意一个预设位置确定为标记位置，并将任意一个预设维度确定为标记维度；根据标记位置上标记维度对应的当前维度数据序列中所有相邻当前维度数据之间的差异，以及标记位置上标记维度对应的当前维度数据序列的方差，确定标记位置在标记维度下的第一异常波动因子；根据标记位置上标记维度对应的当前维度数据序列中的峰值，确定标记位置在标记维度下的第二异常波动因子；根据标记位置在标记维度下的第一异常波动因子和第二异常波动因子，确定标记位置在标记维度下的数据异常波动程度，其中，第一异常波动因子和第二异常波动因子均与数据异常波动程度呈正相关；所述根据标记位置上标记维度对应的当前维度数据序列中的峰值，确定标记位置在标记维度下的第二异常波动因子，包括：根据标记位置上标记维度对应的当前维度数据序列中的每相邻峰值，确定相邻峰值之间的峰值差异，得到标记位置上标记维度对应的峰值差异序列，其中，相邻峰值之间的峰值差异等于这相邻峰值之间的差值绝对值；将标记位置上标记维度对应的当前维度数据序列中的每相邻峰值之间的距离，确定为目标距离，得到标记位置上标记维度对应的目标距离序列；根据标记位置上标记维度对应的目标距离序列中每相邻目标距离，确定相邻目标距离之间的距离差异，得到标记位置上标记维度对应的距离差异序列，其中，相邻目标距离之间的距离差异等于这相邻目标距离之间的差值绝对值；根据第一预设增序列和标记位置上标记维度对应的峰值差异序列之间的皮尔逊相关系数，以及第二预设增序列和标记位置上标记维度对应的距离差异序列之间的皮尔逊相关系数，确定标记位置在标记维度下的第二异常波动因子，其中，所述第一预设增序列和所述第二预设增序列中的元素单调递增，所述第一预设增序列和峰值差异序列中元素的数量相等，所述第二预设增序列和距离差异序列中元素的数量相等；预设位置在预设维度下的数据异常波动程度对应的公式为： ； ； ；其中，是第i个预设位置在第j个预设维度下的数据异常波动程度；i是对目标光缆上不同的预设位置按照从低到高的顺序进行排序后得到的序号；j是预设维度的序号；是归一化函数；是第i个预设位置在第j个预设维度下的第一异常波动因子；是第i个预设位置在第j个预设维度下的第二异常波动因子；是第i个预设位置上第j个预设维度对应的当前维度数据序列的方差；是第i个预设位置上第j个预设维度对应的当前维度数据序列中当前维度数据的数量；a是第i个预设位置上第j个预设维度对应的当前维度数据序列中当前维度数据的序号；是取绝对值函数；是第i个预设位置上第j个预设维度对应的当前维度数据序列中第a-1个当前维度数据；是第i个预设位置上第j个预设维度对应的当前维度数据序列中第a个当前维度数据；是第i个预设位置上第j个预设维度对应的当前维度数据序列中第a+1个当前维度数据；是第一预设增序列和第i个预设位置上第j个预设维度对应的峰值差异序列之间的皮尔逊相关系数；是第二预设增序列和第i个预设位置上第j个预设维度对应的距离差异序列之间的皮尔逊相关系数；是预先设置的大于0的因子；所述根据所有预设位置在所有预设维度下的数据异常波动程度，确定所述待监测储气库对应的整体异常程度，包括：将所有预设位置在所有预设维度下的数据异常波动程度的累加值，确定为第一整体异常因子；根据每个预设位置在所有预设维度下的数据异常波动程度，确定每个预设位置对应的参考离散因子；根据所有预设位置对应的参考离散因子，确定第二整体异常因子；根据所有不同预设位置在同一个预设维度下的数据异常波动程度之间的差异，确定第三整体异常因子；根据所述第一整体异常因子、所述第二整体异常因子和所述第三整体异常因子，确定整体异常程度，其中，所述第一整体异常因子、所述第二整体异常因子和所述第三整体异常因子均与所述整体异常程度呈正相关；所述根据每个预设位置在所有预设维度下的数据异常波动程度，确定每个预设位置对应的参考离散因子，包括：将每个预设位置在所有预设维度下的数据异常波动程度的方差，确定为每个预设位置对应的参考离散因子；待监测储气库对应的整体异常程度对应的公式为： ； ； ； ；其中，M是待监测储气库对应的整体异常程度；是归一化函数；是第一整体异常因子；是第二整体异常因子；是第三整体异常因子；N是预设位置的数量；i是对目标光缆上不同的预设位置按照从低到高的顺序进行排序后得到的序号；n是预设维度的数量；j是预设维度的序号；是第i个预设位置在第j个预设维度下的数据异常波动程度；是以自然常数为底的指数函数；是第i个预设位置对应的参考离散因子；是第i-1个预设位置在第j个预设维度下的数据异常波动程度；所述根据所述整体异常程度和所有预设维度对应的预设监测阈值，对当前时刻下的待监测储气库进行安全运行监测，包括：根据所述整体异常程度和每个预设维度对应的预设监测阈值，确定每个预设维度对应的当前监测阈值；根据所有预设维度对应的当前监测阈值，判断当前时刻下的待监测储气库是否存在异常；预设维度对应的当前监测阈值对应的公式为： ；其中，是j个预设维度对应的当前监测阈值；j是预设维度的序号；是j个预设维度对应的预设监测阈值；M是待监测储气库对应的整体异常程度。

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