申请/专利权人：山东大学;山东拙诚智能科技有限公司;山东大学威海工业技术研究院

申请日：2023-04-26

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN116415119B

主分类号：G06F18/10

分类号：G06F18/10;G06F18/213;G06F18/2433;G06F18/2415;G06N3/0464;G06N3/048;G06N3/047;G06N3/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2023.07.28#实质审查的生效;2023.07.11#公开

摘要：本发明属于管道信号识别领域，提供了一种基于熵混叠和特征增强的燃气异常信号检测方法及系统，包括IMF选取阶段、特征提取阶段和多链路并行阶段；在IMF选取阶段，读取原始信号，将原始信号切割为多个窗口，使用熵混叠算法确定最优分解层数，进而确定选取最优IMF；在特征提取阶段，为适应多条特征增强链路，对IMF进行了不同的粗粒化，进而提取最优IMF能表现异常信号的多种特征信息；在多链路并行阶段，特征增强通过多链路、多窗口、多通道来增强异常信号的特征表现能力，将不同链路的预测概率联合判断，得到最终的预测类别。本发明有效解决了城市燃气管网中发生微小泄漏无法在线监测的问题，能够防患于未然，发现存在的隐患。

主权项：1.基于熵混叠和特征增强的燃气异常信号检测方法，其特征在于，包括：获取不同工况类型的原始管道燃气信号并进行预处理；基于预处理后的管道燃气信号，使用熵混叠算法确定最优分解层数，进而确定最优IMF分量；包括：随机选取n个第一工况的样本和n个第二工况的样本；从分解层数K＝2开始，对2n个样本进行变分模态分解法分解；计算第一工况样本分解产生的样本熵的分布区间Mi以及第二工况样本分解产生的样本熵位于所述分布区间Mi的个数mi；计算第一工况样本分解产生的近似熵的分布区间Qi以及第二工况样本分解产生的近似熵位于所述分布区间Qi的个数qi；基于第二工况样本分解产生的样本熵位于所述分布区间Mi的个数以及第二工况样本分解产生的近似熵位于所述分布区间Qi的个数确定不同分解层数下对应的IMF分量的混叠值、最大混叠值以及混叠错误值；当不同分解层数下对应的最大混叠值达到最大时，选取对应的分解层数为最优分解层数；当两个及两个以上不同分解层数的最大混叠值相同或接近时，混叠错误值最大时为最优分解层数；当两个及两个以上不同分解层数的最大混叠值相同或接近，且不同分解层数的混叠错误值也相同或接近时，选取最小的分解层数作为最优分解层数；以最优分解层数下最大混叠值所对应的IMF分量为最优IMF分量；基于最优IMF分量，利用至少一条分类检测链路进行燃气异常信号检测，所述分类检测链路包括粗粒化支路和特征增强链路，其中，当选择一条分类检测链路时，利用粗粒化支路对最优IMF分量进行粗粒化，提取表现异常信号的多种特征，得到燃气信号特征，并利用特征增强链路对燃气信号特征进行特征增强后再分类检测得到预测概率，并基于预测概率得到燃气异常信号检测结果；当选择两条及以上分类检测链路时，分别利用不同尺度的粗粒化支路提取不同的燃气信号特征；再利用不同尺度的粗粒化支路对应的特征增强链路对燃气信号特征进行特征增强后再分类检测得到对应链路的预测概率，并基于多个预测概率进行联合判断，得到燃气异常信号检测结果。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东大学;山东拙诚智能科技有限公司;山东大学威海工业技术研究院 基于熵混叠和特征增强的燃气异常信号检测方法及系统

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