CN112489350A - 一种动态调优的银行用电安全告警分级方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，包括以下步骤：1)划分监测对象的重要等级；2)通过在线监控设备收集各类结构化、非结构化数据；3)抽象提取监测对象及告警事件相关参数，等效简化为数学模型；4)对银行用电安全告警设置初始等级，建立基于反馈调节的优化模型；5)采用牛顿拉夫逊法进行模型动态调优。本发明能够有效的解决智能用电监控时，由于预设阈值的处理逻辑过于简单，告警信息庞杂，信息价值丧失针对性、准确性的问题。本发明帮助终端用电用户获取有价值的告警信息，给用电安全管理部门提供准确的告警处理指引。

Description

一种动态调优的银行用电安全告警分级方法

技术领域

本发明涉及一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，为用电安全管理部门提供准确的告警处理指引，属于金融行业电气火灾监测的创新方法。

技术背景

用电监控系统对用电情况实时监测，设置阈值，用电异常时产生告警，结合监测对象属性与历史风险数据对告警的紧急程度分类，使终端用户了解用电情况，接收能反映隐患风险率的异常告警信息，有助于用电安全管理部门对隐患进行有序排查。

由于电能的广泛使用，电气火灾在火灾中的占比猛增。引发电气火灾主要原因有过载、短路、漏电三种。传统的用电安全保护措施主要通过增加漏电和绝缘保护装置，处理逻辑简单，造成误报、漏报问题严重。随着物联网、大数据技术的发展，用电安全实时监测系统被提出，基于监测传感器、通讯网络、数据分析技术，实现对监测对象运行工况的实时监测，挖掘电气特征参数与安全隐患的关系。

用电安全实时监测系统集传感、数据传输、数据处理、隐患分析于一体，实时监测漏电电流、温度、电流、电压、负载等参数，基于国家标准和规范对各参数设置阈值进行告警。但由于用电环境的多样化，告警与实际隐患情况的关联度不尽相同，告警准确性成为隐患告警系统的难点。

发明内容

本发明旨在提出一种对监测对象分类，对告警事件动态分级的方法，目标是基于监测对象对电气火灾的敏感性与历史隐患告警数据，提取表示告警与隐患关联度的特征，对特征进行分析，给告警信息附加与实际隐患情况相关联的紧急程度标签，通过让信息有区分度使信息更具价值，提升隐患辨识率。

为了实现上述目标，本发明提供的一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，依托物联网、大数据技术，分析挖掘电气特征参数与安全隐患关系，使智能用电安全监控系统“分级监测，多级告警”筛分冗余信息，提升告警信息的价值。

本发明提供的一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，包括以下步骤：

步骤1：划分监测对象的重要等级。根据银行网点各用电回路用途、负荷等级及其他特殊要求，划分监测对象的用电安全等级。

步骤2：收集数据。通过智能传感监测、信息采集和通信技术，对监测区域进行实时监测，获取高质量的用电数据。

步骤3：特征提取。抽象提取监测对象及告警事件相关参数，等效简化为数学模型。

步骤4：建立模型。基于所提取特征及相关参数，建立反馈调节模型。

步骤5：采用牛顿拉夫逊法进行模型动态调优。使监测对象在有告警事件发生时，关联一个动态优化过的告警等级。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，能够有效地解决告警信息庞杂时无法准确有针对性地反映隐患情况的问题，在用电实时监测时提供有效告警信息，指引有序排查隐患。本发明是一种实用有效的分级告警策略。

附图说明

图1是本发明一种动态调优的银行用电安全告警分级方法的整体示意图。

图2是本发明实施例告警等级动态优化流程图。

图3是本发明实施例周一现金区柜员办公回路电流变化趋势图。

图4是本发明实施例周二现金区柜员办公回路电流变化趋势图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明结合实例作进一步地详细描述。

结合图1和图2，本发明所述的一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，包括以下步骤：

步骤1：划分监测对象的重要等级。根据银行网点各用电回路用途、负荷等级及其他特殊要求，划分监测对象的用电安全等级。

以某银行为实例，回路类型分为24小时UPS回路、8小时UPS回路、24小时市电回路、8小时市电回路和定时回路等五类，对应重要等级为一、二、三、四、五级，一级为最高；负荷等级分为特、一、二、三级负荷。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，同时它还向电池充电；一旦市电交流输入异常，比如过压欠压、停电、频率异常了，UPS会立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。银行的负荷分为安防监控、网络机柜、办公电脑及附属设备、加钞间空调及照明、环境空调及照明、自助机器、灯箱、LED屏、插座、卷帘门、应急照明等。回路的作用、及负荷类型使它们具有不同的重要等级，在此抽象提取重要等级为具象化的数学表示，以权值表示，如表1、表2所示：

表1回路权值设置

回路名称及等级设定	告警权值(W<sub>line</sub>)
		定时工作电源(五级)	2
8小时工作电源(四级)	4
		24小时工作电源(三级)	6
8小时UPS电源(二级)	8
		24小时UPS电源(一级)	10

表2负荷权值设置

步骤2：收集数据。用电安全监控系统集监测、告警、管理、数据分析于一体。系统对获取数据进行分析，设置风险阈值，对各类异常数据进行告警，根据业务需求区分不同类型告警的重要性；并统计不同监测对象的各类告警事件在分析时间段内的告警次数，依据分析时间段内的告警次数区分不同频次下告警事件隐含的风险等级。监控探测器监测电气线路的三相电流、三相电压、漏电电流、温度、负荷等参数的变化。用户用电网络和电气设备的运行状态异常时实时告警。后台接收告警信息。告警信息由监测对象、发生告警的参数类别、告警发生时间及频率组成。

信息实时采集、实时告警，在监测对象的参数发生告警时，通过告警类型和告警的频率、时长对告警信息分类，如图表3、图表4：

表3告警类型权值设置

告警类型	权值(W<sub>type</sub>)
		过流	7
漏电	10
		过温	8
过压	4
		欠压	2
过载	4
		缺相	特殊事件
设备离线	特殊事件
		线路断电	特殊事件

表4告警频次权值设置

告警频次(次/h)	权值(W<sub>frequency</sub>)
		1	1
(1/6)*60/f	2
		(1/6)*60/f～(1/3)*60/f	5
(1/3)*60/f～(2/3)*60/f	8
		(2/3)*60/f～(1)*60/f	10

f—信息采集间隔时间(min)；

对告警类型中的特殊事件，在判断告警等级时，特殊事件的等级为紧急。

步骤3：特征提取。抽象提取监测对象及告警事件相关参数，等效简化为数学模型。

对用电回路类型、用电负荷类型、告警类型、告警频次进行分类，抽象提取以上四组特征，等效为权值，加权平均四组权值后，得到各监测对象的各告警事件的综合权重。以此设置初始告警分级。抽象提取特征，得到第i类回路—第j类等级负荷—第k类告警—第l类告警频率的综合权重W_alarm-ijkl。

W_line—用电回路类型对应的权值；

W_load—不同等级用电负荷对应的权值；

W_type—告警类型对应的权值；

W_frequency—告警频次对应的权值；

α—α∈[0,1]为根据告警对象隐患情况反馈调节的告警类型权重系数；

β—β∈[0,1]为根据告警对象隐患情况反馈调节的告警频次权重系数。

初始设置：α＝0.618；β＝0.618。

步骤4：建立模型。基于所提取特征及相关参数，建立反馈调节模型。本发明中的告警信息中，增加一项告警等级。监测对象某项告警的告警等级，结合监测对象、发生告警的参数类别、告警发生频率等组成的综合权重，与对应现场隐患情况动态变化。根据告警事件进行检查后，若监测对象确实存在事故隐患，则增加监测对象的权重系数α、β，当同一告警再次发生，其综合权重增加，告警信息的紧急程度提升；若监测对象不存在事故隐患，则减小监测对象的权重系数，当同一告警再次发生，其综合权重减小，告警信息的紧急程度降低。

步骤5：采用牛顿拉夫逊法进行模型动态调优。使监测对象在有告警事件发生时，关联一个动态优化过的告警等级。

采用牛顿拉夫逊法对告警权重系数进行动态调节，α_ij(t+1)表示监测对象在第t次告警后，更新得到第t+1次的权重系数，β_ij(t+1)同理。

(确认有隐患)

(确认无隐患)

(确认有隐患)

(确认无隐患)

下一次告警发生时，使用更新后的权重系数计算该监测对象的告警综合权重。每个监测对象的告警权重系数相互独立，各自动态更新，提升告警信息的针对性和准确性。

采用牛顿拉夫逊法调优反馈模型，得到动态优化的告警分级策略：

Step1告警发生；

Step2输入参数：用电回路、用电负荷、告警类型、告警频次对应的权值，权重系数α、β的初值；

Step3计算告警综合权重；

Step4输出：告警综合权重对应告警等级；

Step5获取对应告警的隐患情况；

Step6更新权重系数α、β；

Step7监测对象同类告警再次发生，到Step3；

试验：现金区柜员办公电脑在周一14:20、14:25、14:30、14:40、14:50发生五次过流告警，派单检查现场，反馈确实存在隐患，但隐患未解除。周二9:15、9:20、9:30、9:35发生过流告警，两日监控对象的综合权重与告警等级记录如下表5所示，周一、周二的现金区柜员办公回路电流变化趋势如图3和图4所示。

表5银行现金区柜员办公电脑过流告警记录

Claims (6)

1.一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，划分监测对象的重要等级：根据银行网点各用电回路用途、负荷等级及其他特殊要求，划分监测对象的用电安全等级；

步骤2，收集数据：通过智能传感监测、信息采集和通信技术，对监测区域进行实时监测，获取高质量的用电数据；

步骤3，特征提取：抽象提取监测对象及告警事件相关参数，等效简化为数学模型；

步骤4，建立模型：基于所提取特征及相关参数，建立反馈调节模型；

步骤5，采用牛顿拉夫逊法进行模型动态调优，使监测对象在有告警事件发生时，关联一个动态优化过的告警等级。

2.根据权利要求1所述的一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，其特征在于：所述步骤1中，银行网点各回路的用途分为24小时UPS回路、8小时UPS回路、24小时回路、8小时工作回路和定时回路5大类；对应重要等级为一、二、三、四、五级，一级为最高；负荷等级分为特、一、二、三级负荷。

3.根据权利要求1所述的一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，其特征在于：所述步骤2中，系统对获取数据进行分析，设置风险阈值，对各类异常数据进行告警，根据业务需求区分不同类型告警的重要性；并统计不同监测对象的各类告警事件在分析时间段内的告警次数，依据分析时间段内的告警次数区分不同频次下告警事件隐含的风险等级。

4.根据权利要求1所述的一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，其特征在于：所述步骤3中，对用电回路类型、用电负荷类型、告警类型、告警频次进行分类，抽象提取以上四组特征，等效为数学参数，用权值表示，加权平均四组权值后，得到各监测对象的各告警事件的综合权重；以此设置初始告警分级；

并对以下变量做如下定义：

W_line—用电回路类型对应的权值；重要等级越高，权值越大；

W_load—不同等级用电负荷对应的权值；重要等级越高，权值越大；

W_type—告警类型对应的权值；告警越紧急，权值越大；

W_frequency—告警频次对应的权值；告警越频繁，权值越大。

5.根据权利要求1所述的一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，其特征在于：所述步骤4中，抽象提取特征，得到第i类回路—第j类等级负荷—第k类告警—第l类告警频率的综合权重W_alarm-ijkl；

α—α∈[0,1]为根据告警对象隐患情况反馈调节的告警类型权重系数；

β—β∈[0,1]为根据告警对象隐患情况反馈调节的告警频次权重系数；

根据告警事件进行检查后，若监测对象确实存在事故隐患，则增加监测对象的权重系数α、β，当同一告警再次发生，其综合权重增加，告警信息的紧急程度提升；若监测对象不存在事故隐患，则减小监测对象的权重系数，当同一告警再次发生，其综合权重减小，告警信息的紧急程度降低。

6.根据权利要求1所述的一种动态调优的银行用电安全告警分级方法，其特征在于：所述步骤5中，采用牛顿拉夫逊法对系数进行动态调节，α_ij(t+1)表示监测对象在第t次告警后，更新得到第t+1次的权重系数，β_ij(t+1)同理；

确认有隐患；

确认无隐患；

确认有隐患；

确认无隐患；

下一次告警发生时，使用更新后的权重系数计算该监测对象的告警综合权重；

采用牛顿拉夫逊法调优反馈模型，得到动态优化的告警分级策略：

Step1，告警发生；

Step2，输入参数：用电回路、用电负荷、告警类型、告警频次对应的权值，权重系数α、β的初值；

Step3，计算告警综合权重；

Step4，输出：告警综合权重对应告警等级；

Step5，获取对应告警的隐患情况；

Step6，更新权重系数α、β；

Step7，监测对象同类告警再次发生，回到Step3。

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