[发明专利]一种泛在电力物联网系统数据的智能基线确定及告警方法

权利要求书

1.一种泛在电力物联网系统数据的智能基线确定及告警方法，所述泛在电力物联网系统数据包含n个设备的系统资源日志，记为D＝{D₁,D₂,...,D_i,...,D_n}，其中，D_i表示第i个设备的系统资源日志，1≤i≤n；第i个设备的系统资源日志D_i由m个条目构成，记为其中，表示第i个设备的系统资源日志D_i的第k个条目，1≤k≤m；第i个设备的系统资源日志D_i的第k个条目共有8个属性，记为其特征是，所述智能基线确定及告警方法是按如下步骤进行：

步骤一、对所述系统资源日志D进行智能基线分析，得到所有设备的出口访问流量基线集合OutBaseline，入口访问流量基线集合InBaseline，错误率基线集合ErrorRate，时间基线集合EasyError；

步骤二、对所述系统资源日志D构造孤立森林；

步骤2.1、初始化q＝1；

步骤2.2、根据随机采样方法，随机在系统资源日志D中采样r个样本，记作其中，表示第w个样本，表示系统资源日志D中第j个条目；定义数组iTree_q[r×k]为第q个孤立树；定义iTree_q[g]为第q个孤立树的第g个元素，其中，iTree_q[g]包含两个属性type和Value，记为iTree_q[g][type]和iTree_q[g][Value]，1≤g≤r×k；

步骤2.3、定义当前节点所含条目集合为CurrentNode，当前节点的左子树条目集合为lchirld，当前节点的右子树条目集合为rchirld，初始化

步骤2.4、定义并初始化高度变量height＝1；

步骤2.5、初始化lchirld＝{}，rchirld＝{}；

步骤2.6、随机选择{cpu，硬盘，内存}中一个属性，并赋值给变量Choose；

步骤2.7、随机在当前节点所含条目集合CurrentNode中选择一个条目其中将赋值给变量Mid，将Choose的值赋值给iTree_q[g][type]，将Mid的值赋值给iTree_q[g][Value]；

步骤2.8、初始化j＝1；

步骤2.9、判断是否成立，若成立，则将添加到当前节点的左子树集合lchirld上；否则，将添加到当前节点的右子树rchirld上；

步骤2.10、将j+1赋值给j，判断j＞len(CurrentNode)是否成立，若成立，则执行步骤2.11；否则，返回执行步骤2.9；其中，len(·)表示集合的元素个数；

步骤2.11、判断len(lchirld)＝0是否成立，若成立，则执行步骤2.12；否则，将当前节点的左子树集合lchirld赋值给CurrentNode，2×height赋值给height，返回执行步骤2.5；

步骤2.12、判断len(rchirld)＝0是否成立，若成立，则执行步骤2.13；否则，将当前节点的右子树集合rchirld赋值给CurrentNode，2×height+1赋值给height，返回执行步骤2.5；

步骤2.13、将q+1赋值给q，判断q＞β是否成立，若成立，则表示获得孤立森林iTree＝{iTree₁[r×k],iTree₂[r×k],...,iTree_b[r×k],...,iTree_β[r×k]}，1≤b≤β；否则，返回执行步骤2.2；其中，β表示所设定的孤立森林需要包含孤立树的数量，且

步骤三、根据所述步骤一得到各个基线集合和所述孤立森林，以及第i个设备当前产生的数据条目判断当前第i个设备的工作状态，并根据不同的工作状态按照推送策略，智能推送告警信息给运维人员；

步骤3.1、定义时间标志变量tag_time，入口访问流量标志变量tag_in，出口访问流量标志变量tag_out，错误率标志变量tag_error，孤立分数tag_itree，并将均初始化为0；

步骤3.2、根据式(6)确定时间标志变量tag_time：

步骤3.3、根据式(7)确定入口访问流量标志变量tag_in：

式(7)中，δ和ε表示所设定的流量判断阈值，且0.2≤ε＜0.5≤δ≤0.9；

步骤3.4、根据式(8)确定出口访问流量标志变量tag_out：

步骤3.5、根据式(9)确定错误率标志变量tag_error：

步骤3.6、初始化q＝1，变量v＝0；

步骤3.7、初始化j＝1，h＝1；

步骤3.8、将iTree_q[j][type]的值赋值给变量Choose，判断是否成立，若成立，则执行步骤3.9；否则，执行步骤3.10；

步骤3.9、将2j赋值给j，判断iTree_q[j]＝{}是否成立，若成立，则执行步骤3.11；否则，将h+1赋值给h，返回执行步骤3.8；

步骤3.10、将2j+1赋值给j，判断iTree_q[j]＝{}是否成立，若成立，则执行步骤3.11；否则，将h+1赋值给h，返回执行步骤3.8；

步骤3.11、将q+1赋值给q，判断q＞β是否成立，若成立，则执行步骤3.12；否则，将v+h赋值给v，返回执行步骤3.7；

步骤3.12、根据式(10)确定孤立分数tag_itree：

步骤3.13、根据式(11)得到告警得分AlarmScore：

AlarmScore＝tag_time×φ₁+tag_in×φ₂+tag_out×φ₃+tag_error×φ₄+tag_itree×φ₅ (11)

式(11)中，{φ₁,φ₂,φ₃,φ₄,φ₅}是一组权值集合，且每个权值的范围在0.2～0.9之间；

步骤3.14、根据式(12)得到紧急程度EmergencyLevel：

式(12)中，是一组阈值集合，且

步骤3.15、根据紧急程度EmergencyLevel，通过不同方式推送告警信息给运维人员。

2.根据权利要求1所述的智能基线确定及告警方法，其特征是，所述步骤一是按如下步骤进行：

步骤1.1、定义第i个设备的出口访问流量基线为OutBaseline_i，入口访问流量基线为InBaseline_i；初始化i＝1；

步骤1.2、初始化k＝1，OutBaseline_i＝0，InBaseline_i＝0；

步骤1.3、利用式(1)得到更新的出口访问流量基线OutBaseline′_i后赋值给OutBaseline_i：

OutBaseline′_i＝OutBaseline_i+d_i^k['出口流量'] (1)

步骤1.4、利用式(2)得到更新的入口访问流量基线InBaseline′_i后赋值给InBaseline_i：

InBaseline′_i＝InBaseline_i+d_i^k['入口流量'] (2)

步骤1.5、将k+1赋值给k后，判断k＞m是否成立，若成立，则执行步骤1.6；否则，返回步骤1.3顺序执行；

步骤1.6、利用式(3)得到最终的出口访问流量基线OutBaseline″_i后赋值给OutBaseline_i：

OutBaseline″_i＝OutBaseline_i/m (3)

步骤1.7、利用式(4)得到最终的入口访问流量基线InBaseline″_i后赋值给InBaseline_i：

InBaseline″_i＝InBaseline_i/m (4)

步骤1.8、根据第i个设备的系统资源日志D_i的第k个条目的时间属性将第i个设备的系统资源日志D_i均分成a个时间段的系统资源日志，记为其中，表示第i个设备的系统资源日志D_i中第h个时间段的系统资源日志，且表示第i个设备的系统资源日志D_i中第h个时间段的系统资源日志中第z个条目，1≤h≤a，1≤z≤s≤k；

定义第i个设备的系统资源日志D_i的错误率基线集合为其中，表示第i个设备的系统资源日志D_i中第h个时间段的错误率基线；

步骤1.9、初始化h＝1；

步骤1.10、初始化z＝1，定义并初始化临时变量Count＝0；

步骤1.11、判断是否成立，若成立，则执行步骤1.12；否则，将Count+1赋值给Count后，执行步骤1.13；其中，α表示所设定的流量基线的浮动阈值，且0.15≤α≤0.25；

步骤1.12、判断是否成立，若成立，则执行步骤1.13；否则，将Count+1赋值给Count后，执行步骤1.13；

步骤1.13、将z+1赋值给z，判断z＞s是否成立，若成立，则执行步骤1.14；否则，返回执行步骤1.11；

步骤1.14、利用式(5)得到第i个设备的系统资源日志D_i中第h个时间段的错误率基线

步骤1.15、将h+1赋值给h，判断h＞a是否成立，若成立，则执行步骤1.16；否则，返回执行步骤1.10，从而获得错误率基线集合ErrorRate_i；

步骤1.16、定义第i个设备易发生故障的时间段集合为其中由时间段集合ErrorRate_i中值处于top3的值确定，1≤h₁,h₂,h₃≤a；

步骤1.17、将i+1赋值给i，判断i＞n是否成立，若成立，则表示得到所有n个设备的基线，包括：

出口访问流量基线：OutBaseline＝{OutBaseline₁,...,OutBaseline_i,...,OutBaseline_n}

入口访问流量基线：InBaseline＝{InBaseline₁,...,InBaseline_i,...,InBaseline_n}

错误率基线：ErrorRate＝{ErrorRate₁,...,ErrorRate_i,...,ErrorRate_n}

时间基线：EasyError＝{EasyError₁,...,EasyError_i,...,EasyError_n}；

否则，返回执行步骤1.2。