(一)“特征检测” 的菜单版块

“特征检测” 应用有3个菜单版块,分别是:

  1. 特征检测,包括 “检测项目” 和 “检测结果”;
  2. 特征统计,包括 “统计项目 ”和 “统计结果”;
  3. 权重计算器,这是一个计算多因素权重的计算工具。

特征检测——检测项目版块,是管理特征检测项目的。我们把需要检测的特征,都变成一个一个的 “检测项目”。这是我们熟悉的方法,统计、计算、报表等等,都是这样,无一例外。

特征检测——检测结果版块,是管理和特征检测项目运行结果的地方。当我们创建的检测项目检测到了被检测特征,则会生成一条结果,表示某项目所检测的特征成立。这些检测结果可以被其他应用来使用。

权重计算器,是一个计算多因素权重的工具。这个工具在 MixIOT 所有的数据分析应用中都会有。权重计算器是一个独立的小工具,可以协助我们对所关注的因素进行有效筛选。

(二)检测什么特征

看一组佳华电站1#机组的燃气压力(S25)和增压压力(S26)在某一个时间段的数据:

在实际机组运行的长期观察中,技术人员发现,一旦在某个时段出现 “燃气压力陡升及增压压力陡降” 的情况,机组就一定就会出现一些问题:

把这两个因素的数据拆开来看:

燃气压力

增压压力

现在需要研究这么几个问题:

  • “燃气压力跳跃” 这个特征,每天出现多少次?
  • “增压压力陡降” 这个特征,每天出现多少次?
  • “增压压力陡降” 伴随着 “燃气压力跳跃” 这个特征,每天出现多少次?

先看 “燃气压力跳跃” 这个特征:

首先,“跳跃” 是一个 “先上后下(正向跳跃)” 或者 “先下后上(负向跳跃)” 的过程。这里仅仅讨论“ 正向跳跃” 的情况。

假设把检测窗口定为 45秒,那么,所谓的 “跳跃” 特征,就是在任何一个45秒里面,出现至少1次的“先上后下”,或者“先起后落”,这个“跳跃特征成立”。

那么,至少要 “上多少” 或者 “起多少”,至少要 “下多少” 或 “落多少”,这就是量化这个 “跳跃” 特征的重要定义。我们把这个 “上多少” 或 “起多少”,叫 “增值”;把这个 “下多少” 或者 “落多少” 叫做 “降值”。

所以,我们定义 “跳跃” 这个特征,其实就是三个要件:

  • 检测窗口 45秒;
  • 最大增值 ≥ 0.65;
  • 最大降值 ≥ 0.50。

再看一下 “增压压力陡降” 这个特征:

“陡降” 特征,简单地说,就是 “下去的很多,上来的很少”。其实也很容易理解,如果 “下去的很多,上来的也很多”,那就是一个 “负向跳跃” 了。

所以,“陡降” 特征的三个因素是:

  • 检测窗口 45秒;
  • 最大降值 ≥ 0.65;
  • 最大增值 ≤ 0.15。

MixIOT “特征检测” 应用可以检测的特征很多,每种特征都有对应的定性和定量。

(三)创建特征检测项目

回到我们希望要研究的问题:

  • “燃气压力跳跃” 这个特征,每天出现多少次?
  • “增压压力陡降” 这个特征,每天出现多少次?
  • “增压压力陡降” 伴随着 “燃气压力跳跃” 这个特征,每天出现多少次?

梳理一下,这到底是要做几件事情:

  1. 创建特征检测项目A,燃气压力(S25)“跳跃” 特征检测项目;
  2. 创建特征统计项目B,特征检测项目A的日统计;
  3. 创建特征检测项目C,增压压力(S28)“陡降”特征检测项目;
  4. 创建特征统计项目D,特征检测项目C的日统计;
  5. 创建特征检测项目E,增压压力(S28)“陡降”,并有关联因素燃气压力(S25)的 “跳跃” 特征的检测项目;
  6. 创建特征统计项目 F,特征检测项目 E 的日统计。

一个一个来,先把三个特征检测项目依次创建:

进入特征检测项目:

创建特征检测项目A:

确定保存该特征检测项目:

再创建特征检测项目C:

确定保存该特征检测项目:

上面两个特征检测项目,都没有涉及到关联。但是,接下来要创建的特征检测项目E,就涉及到关联:

确定保存这个特征检测项目:

那么,三个特征检测项目就创建好了。

下面来看一下,除了特征检测项目名称、别名以及对象外,创建特征检测项目的几个重点地方:

(1)检测周期

特征检测的周期,是多长时间进行一次特征检测。也就是说,特征检测项目并不是时时刻刻都在检测,而是按设置的检测周期去检测。一般来说,如果是连续不间断的检测,那就要把检测周期定得不要长于检测窗口。

如果将检测周期定为 30秒,而检测窗口为 45秒,意思是,每隔30秒进行一次特征检测,每次检测的数据,是从检测时刻算起之前 45秒的全部数据。

特征在检测窗口里面成立的意思是,特征在这个45秒里面可以被检测出来。

我们把检测周期定为30秒,还有一个意思是,所检测到的特征结果每30秒才会出一次结果。那么用重叠的方法,也能大致知道,特征实际出现到输出这个结果,最长延迟是15秒。

(2)特征类型

“特征检测” 应用可以进行检测的特征,或者说支持检测的特征,都是直接勾选的:

前面创建的几个特征项目,分别是 “无限定跳跃(JMP)”和“无限定陡降(DPD)”。后面的三个字母,JMP 和 DPD是这个特征的英文标识,我们了解就可以。

也可以看到,这些特征里面,有好几个 “无限定”。所谓 “无限定”,意思是没有限定从什么位置开始跳跃,从什么位置开始陡降。换句话说,只要是有一个跳跃或者陡降,从什么地方开始都可以。

与 “无限定” 所对应的是 “限定”,如 “限定陡降” 或 “限定陡升”。这个限定的意思是,特征成立除了要求是 “陡降”,而且这个起降点还必须是在不低于(或不高于)什么地方。

当选择不同的特征类型的时候,后面对应的参数项也会不同,这些都会有对应的暗影文字提示:

(3)多因素特征

MixIOT “特征检测” 应用的特征检测项目,实际上是可以支持多个因素特征的,也支持多个关联因素。只需要按 “+添加”:

这个功能是非常重要,也是非常有用的,它专门用来去检查一些非常复杂的特征检测。与

这里面,“检测特征设定”中我们可以添加多个特征,这个很容易,但我们需要清楚,这些特征是“顺序特征”,也就是说,特征检测成立的条件是,这些单独的特征,都要在各自对应的检测窗口临,按顺序出现。

我们可以用一个实例来说明:

如果我们有一个检测项目,涉及到需要检测的特征是三个,A、B 和 C,对应的三个特征检测窗口分别是 30(秒)、10(秒)和 20(秒)。

这个检测项目实际上是一个复合检测,检测的特征是 A->B->C,这是一个特征的复合整体。同时,这个检测的窗口,是 60(秒)。这个 60 秒,实际上是该项目的检测窗口(我们可以称之为项目检测窗口),而不是某一个单独特征的检测窗口。

也就是说,在60秒的检测窗口内,前30秒出现了一次特征 A,第 30-40秒内出现了一次特征 B,最后的20秒出现了一次特征 C,那么,这个特征就算是成立。

关联条件特征是并行的特征,是在项目检测窗口内,出现并行的特征。比如:

意思是,在项目检测窗口60秒内,同时出现特征 D 和特征 E。

那么,这个特征检测项目总体上的意思,完整的解读应该是这样:

  • 项目的检测窗口是 60秒;
  • 前30秒内,至少一次出现特征 A;
  • 接下来的10秒内,至少一次出现特征 B;
  • 最后的20秒内,至少一次出现特征 C;
  • 在整个项目检测窗口(60秒)内,至少出现一次特征 D;
  • 在整个项目检测窗口 (60秒)内,至少出现一次特征 E。

工业系统是一个非常复杂的系统,一个现象的出现,很可能是多种因素不同特征的综合结果。多因素特征及关联的特征检测,会为工业数据分析起到不可估量的作用。只有把数据的有用价值挖掘出来,才有可能把数据这个终身资产变现。

(4)附加输出FV

如果需要,可以在这里面填写一个或多个该对象的FV。如果是多个,则FV之间用逗号隔开。其含义是,该特征检测项目对应的特征成立,并有对应结果输出的时候,顺便把对应的某个(或某些 FV)的值也一并输出。

这也是一个非常有用的功能。也就是说,我们可以预先确定需要关注对象的某些变量,这样,在出现这些特征的时候,我们可以看到我们所关注的这些变量的值是什么个情况。

(5)特征检测实例

我们回到佳华电站机组:

我们对 S25(燃气压力)和 S28(增压压力)进行特征检测,希望当特征E成立的时候,看 一下此时的J预设功率(S24)是多少。

既然有用,那就修改一下特征检测项目:

这个地方可以输出多个FV,直接勾选就行。

现在就完全创建好了三个特征检测项目。最后,还需要把特征检测项目启动起来:

这样,三个项目就可以工作了。

特征检测项目开启后,就自动进入了对关注数据的特征检测,一旦发现有特征成立,就会立即输出结果:

可以通过详情来查看这个结果:

这就把该特征开始、结束,以及当时被检测FV是多少说的非常清楚明白。

我们可以观摩一个某真实用户平台的实际案例:

从记录个数可以看到,被检测出来特征的结果有十万条之多。这些分析结果,是一笔非常重要的数据财富。

MixIOT 平台中,当特征检测项目出现结果的时候,都会发出一个系统事件消息,也就是说,这个特征检测的结果是可以被其他应用来使用,这在相关的应用手册中会有详细说明。

有了特征检测结果,就可以分析这些特征与机组设备运行的异常之间是不是有什么内在的必然联系。

(5)创建特征统计项目

特征统计项目的创建非常容易。进入特征统计菜单版块:

按 “+添加” 创建项目:

对哪一个特征检测项目进行统计,是直接勾选的,无需再去手工输入特征检测项目编号,非常简单和方便。

这里需要说明的是,有两个属性字段:“计算频次” 和 “统计周期(天)”,思是在多少天里面统计多少次。

这样来举例就很容易理解:

确定保存该特征统计项目:

同样,也把其他两个特征统计也创建起来:

开启该统计项目后,这个特征统计就可以正常运行了。

这样,佳华电站1#机组的3个特征检测项目以及3个特征统计项目,都创建完成了。

但是这都只是佳华1#机组的特征检测和特征统计。

同样,我们可以把三个电站所有机组都进行特征检测和统计,这样就可以获得多的数据依据,为分析问题和解决问题提供更好的数据基础。

文档更新时间: 2024-07-12 12:26   作者:Mixiot