[发明专利]用于传感器数据集中的偏差检测的方法和系统

说明书

公开了一种与技术系统中的一个或多个传感器相关联的至少一个传感器数据集中的偏差检测的系统、设备和方法。该方法包括基于目标传感器数据集来生成技术系统的最佳拟合模型。该方法还包括使用最佳拟合模型和非目标传感器的非目标传感器数据集来预测目标传感器的传感器数据集，以及通过确定预测传感器数据集和目标传感器数据集之间的差异来确定偏差容限。此外，该方法包括当实际传感器数据集中的数据点超过偏差容限时检测目标传感器的实际传感器数据集中的偏差，以及通过检测非目标传感器数据集中的每个中的偏差来检测一个或多个传感器的至少一个传感器数据集中的偏差。

本申请要求2017年7月12日提交的美国专利申请15/647,847的优先权，该专利申请整体地和出于所有目的通过引用合并于此。

本发明一般地涉及自动确定技术系统中提供的传感器中的错误状况。

目前，几乎每个技术系统都配备有可操作的数据提取系统，该可操作的数据提取系统使用跨系统放置的传感器的网络用于诊断和预后应用。对在线监视以及离线分析而言都需要传感器，并且因此，期望传感器数据没有异常或与预期趋势没有偏差。

因此，重要的是标识其异常性质无法通过技术系统的过程中的变化来解释的传感器数据中的传感器数据点。换句话说，需要标识受传感器故障和/或环境干扰影响的传感器数据点。此外，在缺乏传感器数据的情况下，附加的挑战是所标识的传感器数据点可能通常是假阳性（false positive）。

发明内容

提供本发明内容以以简化的形式介绍在本发明的详细描述中被进一步公开的概念的选择。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要的发明概念，也不旨在确定所要求保护的主题的范围。

根据本发明的一个方面，提供了一种检测与技术系统中的多个传感器相关联的一个或多个传感器数据集中的偏差的方法。传感器可被分类为目标传感器和非目标传感器。该方法包括按时间系列接收与目标传感器相关联的目标传感器数据集，并基于目标传感器数据集来生成技术系统的最佳拟合模型。此外，该方法包括使用最佳拟合模型和非目标传感器的非目标传感器数据集来预测目标传感器的传感器数据集，并通过确定预测传感器数据集和目标传感器数据集之间的差异来确定偏差容限。此外，该方法包括当实际传感器数据集中的数据点超过偏差容限时，检测目标传感器的实际传感器数据集中的偏差。该方法还包括通过检测非目标传感器数据集中的每个中的偏差来检测一个或多个传感器的至少一个传感器数据集中的偏差。

此外，该方法包括确定传感器的传感器数据集中的偏差周期和针对传感器中的每个的采样周期。偏差周期和采样周期被用于预测传感器数据集中的后续偏差。此外，该方法包括通过基于非目标传感器数据集中的每个对目标传感器数据集执行扰动分析来确定目标传感器的目标灵敏度。

根据本发明的另一方面，提供了一种偏差检测设备，用于检测技术系统中的多个传感器的一个或多个传感器数据集中的偏差。该设备包括接收器、一个或多个处理器和存储器。存储器包括由一个或多个处理器执行的模块。所述模块包括模型生成器，用于基于目标传感器数据集来生成技术系统的最佳拟合模型。预测模块，用于使用最佳拟合模型和非目标传感器的非目标传感器数据集来预测目标传感器的传感器数据集。容限模块，用于通过确定预测传感器数据集和目标传感器数据集之间的差异来确定偏差容限。传感器偏差检测器，用于当实际传感器数据集中的数据点超过偏差容限时检测目标传感器的实际传感器数据集中的偏差，以及系统偏差检测器，用于通过检测非目标传感器数据集中的每个中的偏差来检测一个或多个传感器数据集中的偏差。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于检测一个或多个传感器数据集中的偏差的系统。该系统包括在云计算平台上可操作的服务器、通信地耦合到服务器的网络接口以及经由网络接口通信地耦合到服务器的一个或多个技术系统。服务器包括偏差检测设备，用于检测与一个或多个技术系统中的至少一个传感器相关联的传感器数据集中的偏差。

在下文中参考在附图中示出的所图示的实施例来进一步描述本发明，其中：

图1A图示了根据本发明的模型拟合阶段；