WO2020076184A1 - Method for assessing the time remaining until the parameters of a technical system exceed the thresholds for warning and fault signalling - Google Patents

Method for assessing the time remaining until the parameters of a technical system exceed the thresholds for warning and fault signalling Download PDF

Info

Publication number
WO2020076184A1
WO2020076184A1 PCT/RU2019/000275 RU2019000275W WO2020076184A1 WO 2020076184 A1 WO2020076184 A1 WO 2020076184A1 RU 2019000275 W RU2019000275 W RU 2019000275W WO 2020076184 A1 WO2020076184 A1 WO 2020076184A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
parameters
warning
technical system
thresholds
remaining until
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/000275
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Михаил Валерьевич ЛИФШИЦ
Original Assignee
Акционерное общество "РОТЕК" (АО "РОТЕК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "РОТЕК" (АО "РОТЕК") filed Critical Акционерное общество "РОТЕК" (АО "РОТЕК")
Publication of WO2020076184A1 publication Critical patent/WO2020076184A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/04Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q90/00Systems or methods specially adapted for administrative, commercial, financial, managerial or supervisory purposes, not involving significant data processing

Definitions

  • the invention relates to the field of technology, and more specifically to a method for evaluating the timing of the output of parameters of a technical system beyond the warning and alarm.
  • the present invention can find application in the creation, operation, management and monitoring of systems for various purposes, including complex technical systems used in energy, engineering, utilities and other industries.
  • the basis of the present invention is the creation of such a method for estimating the timing of the output of the parameters of the technical system beyond the warning and alarm, which would allow you to manually determine the methods of regression analysis and automatically exit individual parameters or their groups beyond the warning and alarm, as well as determine those parameters , the timing of which values are beyond these limits is minimal.
  • Closest to this invention is a method for evaluating the information content and priority parameters of the technical condition of a computer network (RF patent N ° 2439705), which can be taken as a prototype.
  • the technical solution proposed in the prototype relates to the field of computer technology, namely to the field of monitoring the technical condition (TS) of computer network elements, their monitoring and inspection, and can be used to adjust and reduce the number of controlled characteristics of the computer network TS.
  • TS technical condition
  • the objective of the prototype is to assess the information content and priority of the monitored parameters of the CS CS, reduce the totality of the controlled characteristics by eliminating the least important of them, which will improve the efficiency of diagnostics of the CS CS, reduce the cost of acquiring diagnostic equipment, and carry out a diagnostic process that will increase the availability and operability of the enterprise CS .
  • the parameters of the CS CS the number of subscribers in the network, throughput, subscriber intensity, average customer service time, failure rate, network data loading, conflict loading, etc. can be considered.
  • the technical result of the invention is to increase the efficiency of diagnostics of the TS of a computer network by reasonably reducing the number of monitored parameters of the TS CS during its continuous operation and monitoring the state of the CS in generalized control points that provide the user with maximum information about the diagnosed object, which is achieved by calculating additional probabilities of the output of the CS CS parameters beyond limits of acceptable values and probabilities of network failures.
  • the time and financial costs of diagnosing and further monitoring the technical condition of the CS are reduced.
  • the technical result is achieved by the fact that in the method of evaluating the information content and priority of the parameters of the TS CS, consisting of sending a signal to the analyzer measuring the characteristics of the technical state of the computer network, storing values in the data storage unit, recording the measured values in the data processing unit, in which average values are sequentially calculated of each parameter for all controlled systems (similar to the purpose and operating conditions of the sections of the computer network), calculate the total average value parameters by the number of measurements taken, the elements of the covariance matrix are calculated and the correlation matrix is built on their basis, an additional parameter is calculated - the probability of the network not meeting the tasks by the end of the test (measurement) time, the average values of this parameter and the correlation coefficients are calculated by them, add the last row and the last a column of the obtained correlation matrix of probabilities as the last row and a column to the correlation matrix of parameters of the technical state of the computer network Form a transformation describing the internal connection parameters considered controlled network (or portion thereof), the product of which provides the corresponding columns of the resulting final element of
  • Calculation of additionally evaluated parameters is carried out according to the probability of going beyond the permissible values for each parameter and the probability of the network not meeting the tasks by the end of the test time.
  • the calculation of the additional parameter is carried out in the data processing unit after calculating the correlation matrix of the controlled parameters of the technical state of the computer network, calculate the probability of exceeding the acceptable values for each parameter of the technical state of the computer network and the probability of the network failing to complete tasks by the end of the test time according to the number of network failures, calculation an additional parameter is carried out based on the average probability of network failures for all measurements for each characteristic the technical condition of the computer network and the average probability of network failures for all characteristics for each measurement.
  • the expert receives data on the functioning of the technical system and forms a selection of performance indicators based on the data received;
  • the expert on the basis of a selection of performance indicators, determines by methods of regression analysis based on the parameters of the warning and alarm systems manually and automatically the exit of individual parameters or their groups beyond the limits of warning and alarm systems;
  • the expert on the basis of a sample of performance indicators, determines by methods of regression analysis the parameters, the timing of which values go beyond the warning and alarm limits is minimal;
  • the present invention will be disclosed in the following description of a system for estimating a time frame for a technical system to go beyond a warning and an alarm.
  • test conditions do not change, so the test results are independent.
  • a sample is a collection of independent random variables, and implementation is a collection of observations, that is, a collection of numbers.
  • the expert receives data on the functioning of the technical system and generates a selection of performance indicators based on the data received;
  • the initial information for the regression analysis is a selection of performance indicators, while there is no information on the form of the dependence of T on x.
  • the selection of this dependence is the task of the expert. On how well the selection is made, the quality of the analysis results is largely determined.
  • linear dependence can be considered in a certain interval as a good nonlinear approximation.
  • the linear model for one regressor has the form
  • the vector b will have the size (i + l) x l, and the matrix X will be i x (s +1)
  • I is the identity matrix
  • the parameters bo, bi are deterministic but unknown quantities.
  • the expert should evaluate these values from the sample.
  • the estimates will be sampling functions, i.e., random variables.
  • the minimum variance the scatter around the true value of the parameter being evaluated — is also an obvious requirement.
  • the criterion for evaluating the unknown parameters bo, bi is the minimum of the sum of the squared errors min.
  • the least squares method allows one to obtain estimates for other linear models using calculations similar to those performed above. Suppose, for example, we want to use a one-parameter model
  • the expert determines the calculations described above using regression analysis based on the warning and alarm parameters manually and the individual parameters or their groups go beyond the warning and alarm limits automatically;
  • the expert on the basis of a sample of performance indicators, determines, by methods of regression analysis, parameters whose timing for the values to go beyond the warning and alarm limits is minimal;
  • the inventive method has the maximum versatility and flexibility and allows you to achieve better results, in particular, objectively and automatically predict the exit of individual parameters or their groups beyond the warning and alarm, as well as to determine those parameters, the timing of which values are beyond these limits are minimal.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Debugging And Monitoring (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of engineering, and more particularly to a method for assessing the time remaining until the parameters of a technical system exceed the thresholds for warning and fault signalling. The present invention can be used in the creation, use, control and monitoring of a variety of different systems, including complex technical systems used in power generation, mechanical engineering, public utilities and other fields. The present invention addresses the problem of creating a method for assessing the time remaining until the parameters of a technical system exceed the thresholds for warning and fault signalling, which would make it possible to determine using manual and automated regression analysis methods the time remaining until individual parameters or groups of parameters exceed the thresholds for warning and fault signalling, and also to determine which parameters have minimal times remaining until they exceed threshold level. By comparison with methods known to the applicants, the claimed method provides maximum universality and flexibility and makes it possible to achieve better results. In particular, it makes it possible to objectively and automatically predict when individual parameters or groups of parameters will exceed the thresholds for warning and fault signalling, and also to determine which parameters have minimal times remaining until they exceed threshold level.

Description

СПОСОБ ОЦЕНКИ СРОКОВ ВЫХОДА ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЗА ПРЕДЕЛЫ ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНОЙ И АВАРИЙНОЙ METHOD FOR EVALUATING THE TIME FOR EXIT OF TECHNICAL SYSTEM PARAMETERS OUTSIDE WARNING AND EMERGENCY
СИГНАЛИЗАЦИИ ALARMS
ОПИСАНИЕ DESCRIPTION
Изобретение относится к области техники, а более конкретно - к способу оценки сроков выхода параметров технической системы за пределы предупредительной и аварийной сигнализации.  The invention relates to the field of technology, and more specifically to a method for evaluating the timing of the output of parameters of a technical system beyond the warning and alarm.
Настоящее изобретение может найти применение при создании, эксплуатации, управлении и мониторинге систем различного назначения, включая сложные технические системы, используемые в энергетике, машиностроении, коммунальном хозяйстве и других отраслях.  The present invention can find application in the creation, operation, management and monitoring of systems for various purposes, including complex technical systems used in energy, engineering, utilities and other industries.
В основу настоящего изобретения положена задача создания такого способа оценки сроков выхода параметров технической системы за пределы предупредительной и аварийной сигнализации, который позволил бы определять методами регрессионного анализа вручную и автоматизировано выход отдельных параметров или их групп за пределы предупредительной и аварийной сигнализации, а также определять те параметры, сроки выхода значений которых за эти пределы минимальны.  The basis of the present invention is the creation of such a method for estimating the timing of the output of the parameters of the technical system beyond the warning and alarm, which would allow you to manually determine the methods of regression analysis and automatically exit individual parameters or their groups beyond the warning and alarm, as well as determine those parameters , the timing of which values are beyond these limits is minimal.
Наиболее близким к данному изобретению является способ оценки информативности и приоритетности параметров технического состояния компьютерной сети (патент РФ N° 2439705), который можно принять за прототип.  Closest to this invention is a method for evaluating the information content and priority parameters of the technical condition of a computer network (RF patent N ° 2439705), which can be taken as a prototype.
Предлагаемое в прототипе техническое решение относится к области вычислительной техники, а именно к области контроля технического состояния (ТС) элементов вычислительных сетей, их мониторинга и инспектирования и может быть использовано для регулировки и сокращения количества контролируемых характеристик ТС вычислительной сети.  The technical solution proposed in the prototype relates to the field of computer technology, namely to the field of monitoring the technical condition (TS) of computer network elements, their monitoring and inspection, and can be used to adjust and reduce the number of controlled characteristics of the computer network TS.
Задачей прототипа является оценка информативности и приоритетности контролируемых параметров ТС КС, уменьшение совокупности контролируемых характеристик путем исключения наименее важных из них, что позволит повысить эффективность диагностики ТС КС, сократить расходы на приобретение диагностирующего оборудования, осуществление процесса диагностики, приводящего к повышению готовности и работоспособности КС предприятия. В качестве параметров ТС КС могут быть рассмотрены количество абонентов в сети, пропускная способность, интенсивность абонентов, среднее время обслуживания абонентов, частота сбоев, загрузка сети данными, загрузка конфликтами и др. The objective of the prototype is to assess the information content and priority of the monitored parameters of the CS CS, reduce the totality of the controlled characteristics by eliminating the least important of them, which will improve the efficiency of diagnostics of the CS CS, reduce the cost of acquiring diagnostic equipment, and carry out a diagnostic process that will increase the availability and operability of the enterprise CS . IN as the parameters of the CS CS, the number of subscribers in the network, throughput, subscriber intensity, average customer service time, failure rate, network data loading, conflict loading, etc. can be considered.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности диагностики ТС компьютерной сети за счет обоснованного сокращения числа контролируемых параметров ТС КС при ее непрерывной работе и контроля состояния КС в обобщенных контрольных точках, обеспечивающих пользователя максимальной информативностью о диагностируемом объекте, которая достигается вычислением дополнительно вероятностей выхода параметров ТС КС за пределы допустимых значений и вероятностей сбоев в сети. Кроме того, в результате перехода к контролю меньшего количества параметров ТС КС сокращаются временные и финансовые затраты на осуществление диагностики и дальнейшего мониторинга технического состояния КС.  The technical result of the invention is to increase the efficiency of diagnostics of the TS of a computer network by reasonably reducing the number of monitored parameters of the TS CS during its continuous operation and monitoring the state of the CS in generalized control points that provide the user with maximum information about the diagnosed object, which is achieved by calculating additional probabilities of the output of the CS CS parameters beyond limits of acceptable values and probabilities of network failures. In addition, as a result of the transition to control of a smaller number of parameters of the CS CS, the time and financial costs of diagnosing and further monitoring the technical condition of the CS are reduced.
Технический результат достигается тем, что в способе оценки информативности и приоритетности параметров ТС КС, состоящем из посыла сигнала анализатором, замеряющим характеристики технического состояния компьютерной сети, сохранения значений в блоке хранения данных, занесения измеренных значений в блок обработки данных, в котором последовательно вычисляют средние значения каждого параметра по всем контролируемым системам (аналогичным по назначению и условиям эксплуатации участкам компьютерной сети), вычисляют общее среднее значение параметров по числу проведенных измерений, рассчитывают элементы ковариационной матрицы и строят на их основе корреляционную матрицу, вычисляют дополнительный параметр - вероятность невыполнения сетью задач к концу времени испытаний (измерений), средние значения этого параметра и рассчитывают коэффициенты корреляции по ним, добавляют последнюю строку и последний столбец полученной корреляционной матрицы вероятностей в качестве последних строки и столбца к корреляционной матрице параметров технического состояния компьютерной сети, формируют преобразование, описывающее внутренние связи рассматриваемых параметров контролируемой сети (или ее участка), произведение столбцов которого дает соответствующий элемент полученной итоговой корреляционной матрицы, рассчитывают коэффициенты приоритетности каждого показателя путем решения системы уравнений, полученной на основе элементов построенного преобразования, оценивают информативность исходной совокупности характеристик с помощью функции меры информации Шеннона, отбрасывают параметры с наименьшим коэффициентом приоритетности, определяют информативность уменьшенной совокупности параметров, вычисляют потери информации системы оставшихся параметров технического состояния по сравнению с исходной системой показателей, осуществляют окончательный выбор совокупности наиболее важных параметров технического состояния в соответствии с заданным пользователем максимальным уровнем потерь информации. Расчет дополнительно оцениваемых параметров осуществляют по вероятности выхода за пределы допустимых значений по каждому параметру и вероятности невыполнения сетью задач к концу времени испытаний. Вычисление дополнительного параметра осуществляют в блоке обработки данных после расчета корреляционной матрицы контролируемых параметров технического состояния компьютерной сети, вычисляют вероятность выхода за пределы допустимых значений по каждому параметру технического состояния компьютерной сети и вероятность невыполнения сетью задач к концу времени испытаний по числу сбоев в работе сети, вычисление дополнительного параметра осуществляют на основе средних вероятностей сбоев в сети по всем замерам для каждой характеристики технического состояния компьютерной сети и средней вероятности сбоев в сети по всем характеристикам для каждого замера. The technical result is achieved by the fact that in the method of evaluating the information content and priority of the parameters of the TS CS, consisting of sending a signal to the analyzer measuring the characteristics of the technical state of the computer network, storing values in the data storage unit, recording the measured values in the data processing unit, in which average values are sequentially calculated of each parameter for all controlled systems (similar to the purpose and operating conditions of the sections of the computer network), calculate the total average value parameters by the number of measurements taken, the elements of the covariance matrix are calculated and the correlation matrix is built on their basis, an additional parameter is calculated - the probability of the network not meeting the tasks by the end of the test (measurement) time, the average values of this parameter and the correlation coefficients are calculated by them, add the last row and the last a column of the obtained correlation matrix of probabilities as the last row and a column to the correlation matrix of parameters of the technical state of the computer network Form a transformation describing the internal connection parameters considered controlled network (or portion thereof), the product of which provides the corresponding columns of the resulting final element of the correlation matrix, the coefficients of each calculated priority indicator by solving the system of equations obtained on the basis of the elements of the constructed transformation, evaluate the information content of the initial set of characteristics using the Shannon information measure function, discard the parameters with the lowest priority coefficient, determine the information content of the reduced set of parameters, calculate the information loss of the system of the remaining parameters of the technical state compared to the original system of indicators, make the final selection of the most important pa ametrov technical condition in accordance with the user-specified maximum level of information loss. Calculation of additionally evaluated parameters is carried out according to the probability of going beyond the permissible values for each parameter and the probability of the network not meeting the tasks by the end of the test time. The calculation of the additional parameter is carried out in the data processing unit after calculating the correlation matrix of the controlled parameters of the technical state of the computer network, calculate the probability of exceeding the acceptable values for each parameter of the technical state of the computer network and the probability of the network failing to complete tasks by the end of the test time according to the number of network failures, calculation an additional parameter is carried out based on the average probability of network failures for all measurements for each characteristic the technical condition of the computer network and the average probability of network failures for all characteristics for each measurement.
Однако рассмотренный прототип имеет следующие недостатки:  However, the prototype considered has the following disadvantages:
- не является универсальным для различных типов технических систем;  - is not universal for various types of technical systems;
- не позволяет контролировать выход отдельных параметров или их групп за пределы предупредительной и аварийной сигнализации, а также определять те параметры, сроки выхода значений которых за эти пределы минимальны.  - does not allow to control the exit of individual parameters or their groups beyond the warning and alarm, as well as to determine those parameters, the timing of which values are beyond these limits is minimal.
Задачи изобретения решены и недостатки прототипа устранены в реализованном согласно настоящему изобретению способе оценки сроков выхода параметров технической системы, снабженной предупредительной или аварийной сигнализацией, за пределы предупредительной и аварийной сигнализации, предусматривающий следующие стадии: 1) накапливают данные о функционировании технической системы, характеризующие показатели технологических параметров ее функционирования и передают их эксперту; The objectives of the invention are solved and the disadvantages of the prototype are eliminated in the method of estimating the timing of the output of the parameters of a technical system equipped with a warning or alarm, beyond the warning and alarm, comprising the following stages: 1) accumulate data on the functioning of the technical system, characterizing the indicators of the technological parameters of its functioning and transmit them to the expert;
2) эксперт получает данные о функционировании технической системы и формирует на основании полученных данных выборку показателей функционирования;  2) the expert receives data on the functioning of the technical system and forms a selection of performance indicators based on the data received;
3) эксперт на основе выборки показателей функционирования определяет методами регрессионного анализа на основе параметров предупредительной и аварийной сигнализации вручную и автоматизировано выход отдельных параметров или их групп за пределы предупредительной и аварийной сигнализации;  3) the expert, on the basis of a selection of performance indicators, determines by methods of regression analysis based on the parameters of the warning and alarm systems manually and automatically the exit of individual parameters or their groups beyond the limits of warning and alarm systems;
4) эксперт на основе выборки показателей функционирования определяет методами регрессионного анализа параметры, сроки выхода значений которых за пределы предупредительной и аварийной сигнализации минимальны;  4) the expert, on the basis of a sample of performance indicators, determines by methods of regression analysis the parameters, the timing of which values go beyond the warning and alarm limits is minimal;
5) полученные экспертом на стадиях 3 и/или 4 результаты сохраняют и используют в качестве сигнализирующих и/или управляющих воздействий, позволяющих достичь безопасного и оптимального функционирования технической системы.  5) the results obtained by the expert at stages 3 and / or 4 are stored and used as signaling and / or control actions, allowing to achieve safe and optimal functioning of the technical system.
За счет реализации заявленного авторами способа достигаются следующие технические результаты:  Due to the implementation of the claimed method, the following technical results are achieved:
- он является универсальным для различных типов технических систем;  - it is universal for various types of technical systems;
- позволяет вручную и/или автоматизировано контролировать выход отдельных параметров или их групп за пределы предупредительной и аварийной сигнализации, а также определять те параметры, сроки выхода значений которых за эти пределы минимальны.  - allows you to manually and / or automatically control the exit of individual parameters or their groups beyond the warning and alarm, as well as determine those parameters, the timing of which values are beyond these limits is minimal.
Настоящее изобретение будет раскрыто в нижеследующем описании системы оценки сроков выхода параметров технической системы за пределы предупредительной и аварийной сигнализации.  The present invention will be disclosed in the following description of a system for estimating a time frame for a technical system to go beyond a warning and an alarm.
Предварительно накапливают данные о функционировании технической системы, характеризующие показатели технологических параметров ее функционирования и передают их эксперту; Положим, что в системе проводятся п измерений. В i -м испытании регрессор принимает значение Ci , а результат испытания (отклик) является случайной величиной 7, . Preliminarily accumulate data on the functioning of the technical system, characterizing the indicators of the technological parameters of its functioning and transmit them to the expert; Suppose that n measurements are taken in the system. In the i-th test, the regressor takes the value Ci, and the test result (response) is a random variable 7,.
Условия проведения испытаний не меняются, поэтому результаты испытаний независимы. Совокупность пар (X ,· , И ) / =1, ... ,п называется выборкой. Если же испытания проведены и результаты Y, = , зафиксированы, то полученная совокупность (х, , ) ) =1, ... ,п будет реализацией выборки. Таким образом, выборка— это совокупность независимых случайных величин, а реализация— это совокупность проведенных наблюдений, то есть совокупность чисел.  Test conditions do not change, so the test results are independent. The collection of pairs (X, ·,)) / = 1, ..., n is called a sample. If the tests are carried out and the results Y, =, are fixed, then the resulting set (x,,)) = 1, ..., n will be the implementation of the sample. Thus, a sample is a collection of independent random variables, and implementation is a collection of observations, that is, a collection of numbers.
Эксперт получает данные о функционировании технической системы и формирует на основании полученных данных выборку показателей функционирования;  The expert receives data on the functioning of the technical system and generates a selection of performance indicators based on the data received;
Таким образом, исходной информацией для регрессионного анализа служит выборка показателей функционирования, при этом информация о виде зависимости Т от х отсутствует. Подбор этой зависимости — задача эксперта. От того, насколько удачно подбор осуществлен, определяется во многом качество результатов анализа.  Thus, the initial information for the regression analysis is a selection of performance indicators, while there is no information on the form of the dependence of T on x. The selection of this dependence is the task of the expert. On how well the selection is made, the quality of the analysis results is largely determined.
Чаще других пользуются линейными зависимостями. Это обусловлено рядом причин. Класс линейных функций приводит к наиболее простым и глубоким аналитическим результатам. В случае нормального распределения, функция регрессии является линейной. Следовательно, ее использование оправдано, когда распределения величин близки к нормальному закону, то есть в широком диапазоне практических ситуаций. Однако этот факт (распределения измеряемых величин технической системы величин близки к нормальному закону) всегда в различных случаях технических систем нуждается в проверке экспертом.  Most often they use linear dependencies. There are several reasons for this. The class of linear functions leads to the most simple and deep analytical results. In the case of a normal distribution, the regression function is linear. Therefore, its use is justified when the distribution of quantities is close to the normal law, that is, in a wide range of practical situations. However, this fact (the distribution of the measured quantities of the technical system of quantities is close to the normal law) always in various cases of technical systems needs to be checked by an expert.
К тому же линейная зависимость может в некотором интервале рассматриваться как хорошее приближение нелинейной. Линейная модель для одного регрессора имеет вид  Moreover, the linear dependence can be considered in a certain interval as a good nonlinear approximation. The linear model for one regressor has the form
Т= h + e, h = b o +bi х T = h + e, h = b o + bi x
Такая запись предполагает, что зависимая переменная h измеряется с ошибкой. U— замеренное значение, h— точное, но неизвестное значение, e— ошибка. Величина h линейно зависит от регрессора х , b о ,bi — неизвестные коэффициенты линейной функции. Снабжая величины U , х , e нижним индексом ί , получим п соотношений
Figure imgf000008_0001
Such a record assumes that the dependent variable h is measured with an error. U is the measured value, h is the exact but unknown value, e is error. The value of h linearly depends on the regressor x, b о, bi are the unknown coefficients of the linear function. Providing the quantities U, x, e with the subscript ί, we obtain n relations
Figure imgf000008_0001
которые удобно записать с использованием векторно-матричных обозначений.
Figure imgf000008_0002
which are conveniently written using vector-matrix notation.
Figure imgf000008_0002
При этом вектор b будет иметь размер ( i + l) x l, a матрица X— я х ( s +1)  Moreover, the vector b will have the size (i + l) x l, and the matrix X will be i x (s +1)
Figure imgf000008_0003
Figure imgf000008_0003
Следует обратить внимание, что модель должна быть линейной только по параметрам b. Линейность по регрессорам ci , ... , xs , вообще говоря, не требуется. It should be noted that the model should be linear only in parameters b. The linearity across the regressors ci, ..., x s , generally speaking, is not required.
Относительно ошибок e, делаются следующие предположения.  Concerning errors e, the following assumptions are made.
Предположение 1. Отсутствие систематической ошибки Assumption 1. No bias
Me = 0 (i =1, ... ,ή) , или иначе Me = 0 (i = 1, ..., ή), or else
МУ = Тр . MU = Tr.
Предположение 2. Постоянство дисперсии ϋe , = s 2 (i =1, ... ,«). Assumption 2. The variance is constant ϋe, = s 2 (i = 1, ..., «).
Предположение 3. Независимость. Из независимости, в частности, следует некоррелированность cov(
Figure imgf000008_0004
Assumption 3. Independence. From independence, in particular, cov (
Figure imgf000008_0004
Для того чтобы получить более общие результаты вводится также предположение о распределения ошибок по нормальному закону [1].  In order to obtain more general results, an assumption is also introduced on the distribution of errors according to the normal law [1].
Предположение 4. e ,· е N (O,s2 ). Если матрицу ковариаций случайного вектора e обозначить Όe , то соотношения представятся в виде Assumption 4. e, · e N (O, s 2 ). If the covariance matrix of the random vector e is denoted by Όe, then the relations are presented in the form
Me = 0, G)e = s2I, Me = 0, G) e = s 2 I,
где I— единичная матрица. where I is the identity matrix.
В рассматриваемом способе параметры bo ,bi являются детерминированными, но неизвестными величинами. Эти величины эксперт должен оценить по выборке. Оценки будут функциями выборки, то есть случайными величинами.  In the method under consideration, the parameters bo, bi are deterministic but unknown quantities. The expert should evaluate these values from the sample. The estimates will be sampling functions, i.e., random variables.
В математической статистике для оценок (точечных) вводятся определенные требования. Чтобы оценки были «хорошими» они должны обладать свойствами состоятельности, несмещенности и минимума дисперсии. Все эти свойства весьма естественны. Состоятельность означает, что чем больше измерений в выборке, тем лучше оценка. Более строго: при п—» оо , оценка стремится к истинному значению параметра.  In mathematical statistics, certain requirements are introduced for estimates (points). For the estimates to be “good”, they must have the properties of consistency, non-bias, and a minimum of variance. All these properties are very natural. Consistency means that the more measurements in a sample, the better the score. More strictly: as n— »oo, the estimate tends to the true value of the parameter.
Требование несмещенности состоит в том, чтобы математическое ожидание оценки было равно оцениваемому параметру. Если оценка получается смещенной, ее подправляют, корректируют, добиваясь несмещенности.  The requirement of non-bias is that the mathematical expectation of the estimate be equal to the estimated parameter. If the assessment is biased, it is corrected, corrected, achieving bias.
Минимум дисперсии— разброса вокруг истинного значения оцениваемого параметра— также является очевидным требованием. Чем меньше разброс, тем меньше, вообще говоря, ошибка при оценке по имеющейся выборке.  The minimum variance — the scatter around the true value of the parameter being evaluated — is also an obvious requirement. The smaller the spread, the smaller, generally speaking, the error in the estimation of the available sample.
Критерием для оценивания неизвестных параметров bo ,bi выдвигается минимум суммы квадрата ошибок min. The criterion for evaluating the unknown parameters bo, bi is the minimum of the sum of the squared errors min.
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0001
Целесообразно использовать этот критерий или, другими словами, метода наименьших квадратов обсуждалась ранее. Отметим, что в предположении о нормальности ошибок критерий является следствием метода максимального правдоподобия— наиболее обоснованного метода точечной оценки неизвестных параметров. Оценки параметров b дают возможность оценить прямую регрессии h = b o +bic. It is advisable to use this criterion or, in other words, the least squares method has been discussed previously. Note that under the assumption that the errors are normal, the criterion is a consequence of the maximum likelihood method, the most justified method for the point estimate of unknown parameters. Estimates of the parameters b make it possible to estimate the direct regression h = bo + bic.
Метод наименьших квадратов позволяет получить оценки для других линейных моделей с помощью выкладок, подобных проведенным выше. Пусть, например, мы хотим воспользоваться однопараметрической моделью  The least squares method allows one to obtain estimates for other linear models using calculations similar to those performed above. Suppose, for example, we want to use a one-parameter model
Yi = b Xi + e/ . Yi = b Xi + e / .
Из условия минимума суммы квадратов получаем оценку параметра b From the condition of the minimum of the sum of squares, we obtain the estimate of the parameter b
Таким образом, эксперт на основе выборки показателей функционирования определяет описанными выше вычислениями с использованием регрессионного анализа на основе параметров предупредительной и аварийной сигнализации вручную и автоматизировано выход отдельных параметров или их групп за пределы предупредительной и аварийной сигнализации; Thus, the expert, on the basis of a selection of performance indicators, determines the calculations described above using regression analysis based on the warning and alarm parameters manually and the individual parameters or their groups go beyond the warning and alarm limits automatically;
Далее эксперт на основе выборки показателей функционирования определяет методами регрессионного анализа параметры, сроки выхода значений которых за пределы предупредительной и аварийной сигнализации минимальны;  Further, the expert, on the basis of a sample of performance indicators, determines, by methods of regression analysis, parameters whose timing for the values to go beyond the warning and alarm limits is minimal;
Полученные экспертом на предыдущих стадиях результаты сохраняют и используют в качестве сигнализирующих и/или управляющих воздействий, позволяющих достичь безопасного и оптимального функционирования технической системы.  The results obtained by the expert at the previous stages are saved and used as signaling and / or control actions, allowing to achieve safe and optimal functioning of the technical system.
По сравнению со способами известными авторам, заявляемый способ обладает максимальной универсальностью и гибкостью и позволяет достичь лучших результатов, в частности объективно и автоматизировано предсказывать выход отдельных параметров или их групп за пределы предупредительной и аварийной сигнализации, а также определять те параметры, сроки выхода значений которых за эти пределы минимальны.  Compared with the methods known to the authors, the inventive method has the maximum versatility and flexibility and allows you to achieve better results, in particular, objectively and automatically predict the exit of individual parameters or their groups beyond the warning and alarm, as well as to determine those parameters, the timing of which values are beyond these limits are minimal.
Литература Literature
1. М.Г. Сухарев Методы прогнозирования - Серия Прикладная математика в инженерном деле М: 2009  1. M.G. Sukharev Forecasting Methods - Series Applied Mathematics in Engineering M: 2009

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ  CLAIM
Способ оценки сроков выхода параметров технической системы, снабженной предупредительной или аварийной сигнализацией, за пределы предупредительной и аварийной сигнализации, предусматривающий следующие стадии: A method for evaluating the timing of the output of parameters of a technical system equipped with a warning or alarm, beyond the warning and alarm, comprising the following stages:
1) накапливают данные о функционировании технической системы, характеризующие показатели технологических параметров ее функционирования и передают их эксперту;  1) accumulate data on the functioning of the technical system, characterizing the indicators of the technological parameters of its functioning and transmit them to the expert;
2) эксперт получает данные о функционировании технической системы и формирует · на основании полученных данных выборку показателей функционирования;  2) the expert receives data on the functioning of the technical system and generates a selection of performance indicators based on the received data;
3) эксперт на основе выборки показателей функционирования определяет методами регрессионного анализа на основе параметров предупредительной и аварийной сигнализации вручную и автоматизировано выход отдельных параметров или их групп за пределы предупредительной и аварийной сигнализации;  3) the expert, on the basis of a selection of performance indicators, determines by methods of regression analysis based on the parameters of the warning and alarm systems manually and automatically the exit of individual parameters or their groups beyond the limits of warning and alarm systems;
4) эксперт на основе выборки показателей функционирования определяет методами регрессионного анализа параметры, сроки выхода значений которых за пределы предупредительной и аварийной сигнализации минимальны;  4) the expert, on the basis of a sample of performance indicators, determines by methods of regression analysis the parameters, the timing of which values go beyond the warning and alarm limits is minimal;
5) полученные экспертом на стадиях 3 и/или 4 результаты сохраняют и используют в качестве сигнализирующих и/или управляющих воздействий, позволяющих достичь безопасного и оптимального функционирования технической системы.  5) the results obtained by the expert at stages 3 and / or 4 are stored and used as signaling and / or control actions, allowing to achieve safe and optimal functioning of the technical system.
PCT/RU2019/000275 2018-10-08 2019-04-19 Method for assessing the time remaining until the parameters of a technical system exceed the thresholds for warning and fault signalling WO2020076184A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135274 2018-10-08
RU2018135274A RU2018135274A (en) 2018-10-08 2018-10-08 METHOD FOR EVALUATING THE TIME FOR EXIT OF TECHNICAL SYSTEM PARAMETERS OUTSIDE THE WARNING AND ALARMS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020076184A1 true WO2020076184A1 (en) 2020-04-16

Family

ID=70155514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000275 WO2020076184A1 (en) 2018-10-08 2019-04-19 Method for assessing the time remaining until the parameters of a technical system exceed the thresholds for warning and fault signalling

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2018135274A (en)
WO (1) WO2020076184A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111932071A (en) * 2020-07-08 2020-11-13 上海微亿智造科技有限公司 Industrial production quality analysis early warning method and system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200501201A1 (en) * 2003-01-30 2006-06-30 Келлогг Браун Энд Рут, Инк. DEVICE, METHOD AND SYSTEM FOR MAINTENANCE OF OPERATION AND MAINTENANCE IN REAL TIME
RU2327105C2 (en) * 2006-05-23 2008-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Батиз" Method of monitoring condition of building or engineering-construction utility structure and device for its implementation
RU90691U1 (en) * 2009-09-21 2010-01-20 Сергей Николаевич Баев AUTOMATED FIRE ALARM SYSTEM AND FIRE CONTROL SYSTEM IN VEHICLES CARS
RU2010118922A (en) * 2010-05-11 2011-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический универ METHOD FOR EVALUATING INFORMATIVITY AND PRIORITY OF PARAMETERS OF TECHNICAL CONDITION OF COMPUTER NETWORK
CN103295075A (en) * 2013-04-01 2013-09-11 沈阳航空航天大学 Ultra-short-term power load forecasting and early warning method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA200501201A1 (en) * 2003-01-30 2006-06-30 Келлогг Браун Энд Рут, Инк. DEVICE, METHOD AND SYSTEM FOR MAINTENANCE OF OPERATION AND MAINTENANCE IN REAL TIME
RU2327105C2 (en) * 2006-05-23 2008-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Батиз" Method of monitoring condition of building or engineering-construction utility structure and device for its implementation
RU90691U1 (en) * 2009-09-21 2010-01-20 Сергей Николаевич Баев AUTOMATED FIRE ALARM SYSTEM AND FIRE CONTROL SYSTEM IN VEHICLES CARS
RU2010118922A (en) * 2010-05-11 2011-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический универ METHOD FOR EVALUATING INFORMATIVITY AND PRIORITY OF PARAMETERS OF TECHNICAL CONDITION OF COMPUTER NETWORK
CN103295075A (en) * 2013-04-01 2013-09-11 沈阳航空航天大学 Ultra-short-term power load forecasting and early warning method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111932071A (en) * 2020-07-08 2020-11-13 上海微亿智造科技有限公司 Industrial production quality analysis early warning method and system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018135274A3 (en) 2020-04-08
RU2018135274A (en) 2020-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7162393B1 (en) Detecting degradation of components during reliability-evaluation studies
CN105974273B (en) Distribution Fault Location System
Jauregui-Rivera et al. Acceptability of four transformer top-oil thermal models—Part I: Defining metrics
CN112098915A (en) Method for evaluating secondary errors of multiple voltage transformers under double-bus segmented wiring
CN115841046B (en) Accelerated degradation test data processing method and device based on wiener process
CN117074839B (en) Electromagnetic valve fault diagnosis method and system
CN113900845A (en) Method and storage medium for micro-service fault diagnosis based on neural network
CN111611146A (en) Micro-service fault prediction method and device
Taranenko et al. Estimation of redundant radionavigation system reliability
CN116307244A (en) Port carbon emission prediction method, port carbon emission prediction system, electronic equipment and medium
WO2020076184A1 (en) Method for assessing the time remaining until the parameters of a technical system exceed the thresholds for warning and fault signalling
CN114881157A (en) Method, device and equipment for detecting working state of converter valve and storage medium
Stepančič et al. Fault detection of fuel cell systems based on statistical assessment of impedance data
CN112613191A (en) Cable health state evaluation method and device, computer equipment and storage medium
RU2439705C1 (en) Method to assess information capacity and priority of computer network technical condition parameters
RU2364926C2 (en) Way of control of multiparameter object state
RU198631U1 (en) A device for evaluating the reliability indicators of technical systems based on the results of observations of the moments of failure
CN112416661A (en) Multi-index time sequence anomaly detection method and device based on compressed sensing
CN116128690B (en) Carbon emission cost value calculation method, device, equipment and medium
WO2020071952A2 (en) Method for organizing collaborative work of experts on diagnostics and technical system management
CN115392056A (en) Method and device for monitoring and early warning running state of high-voltage overhead transmission line
Rudenko et al. The secondary software faults number evaluation based on correction of the experimental data exponential line approximation
RU2698416C1 (en) Method of monitoring and forecasting the state of individual aggregates and complex process complexes using semantic-oriented artificial intelligence
WO2023275598A1 (en) Method and apparatus for detecting and explaining anomalies
EP3096463A1 (en) Method and device for determining a corrective operation for a digital subscriber line

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19871677

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19871677

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1