CN117889364A - 异常检测方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种异常检测方法、装置及存储介质，涉及油气管道领域，能够及时确定管网异常。该方法包括：获取第一预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻；基于第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻，将第一电磁波信号转换为第一波形；将第一波形输入预设波形检测模型，检测第一波形是否存在异常；基于第一波形的检测结果，确定管网是否存在异常。

Description

异常检测方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及油气管道领域，尤其涉及一种异常检测方法、装置及存储介质。

背景技术

在燃油或化工产业，需要进行油气监管，以避免管网泄露没有及时发现或处理导致出现事故的风险。目前，通过采用可燃气体传感器进行检测，并在检测到的气体浓度大于预设阈值的情况下进行报警。

但是，上述可燃气体传感器的灵敏度可能会由于长时刻的使用导致灵敏度下降，这样检测到的气体浓度可能比实际的低，进而难以及时进行报警，使得处理的时刻延后。

发明内容

本申请提供一种异常检测方法、装置及存储介质，能够及时确定管网异常。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种异常检测方法，应用于异常检测设备，异常检测设备与第一传感器以及第二传感器连接，第一传感器和第二传感器部署于管网上用于检测管网的压力，该方法包括：获取第一预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻；基于第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻，将第一电磁波信号转换为第一波形；将第一波形输入预设波形检测模型，检测第一波形是否存在异常；预设波形检测模型用于对比输入的波形与预设波形，确定输入的波形是否异常；基于第一波形的检测结果，确定管网是否存在异常。

在一种可能的实现方式中，获取第二预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻；第二预设时间段为第一预设时间段之前的时间段；基于第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻，生成预设波形；基于预设波形，确定预设波形检测模型。

在一种可能的实现方式中，异常检测设备还与第三传感器以及第四传感器连接，第三传感器和第四传感器部署于管网上用于检测管网的压力；预设波形检测模型包括第一波形检测模型和第二波形检测模型；第一波形检测模型是基于第一传感器和第二传感器之间第二电磁波信号的传输确定的；第二波形检测模型是基于第三传感器和第四传感器之间第三电磁波信号的传输确定的。

在一种可能的实现方式中，将第一波形输入预设波形检测模型，检测第一波形是否存在异常，包括：将第一波形输入第一波形检测模型，检测第一波形是否存在异常；或者将第一波形输入第二波形检测模型，检测第一波形是否存在异常。

第二方面，本申请提供一种异常检测系统，异常检测系统包括：异常检测设备、第一传感器、以及第二传感器；异常检测设备与第一传感器以及第二传感器连接；第一传感器和第二传感器部署于管网上用于检测管网的压力；第一传感器，用于根据管网的压力生成第一电磁波信号，并向第二传感器发送第一电磁波信号；第二传感器，用于接收第一电磁波信号；异常检测设备，用于获取第一预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻；基于第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻，将第一电磁波信号转换为第一波形；将第一波形输入预设波形检测模型，检测第一波形是否存在异常；并基于第一波形的检测结果，确定管网是否存在异常；预设波形检测模型用于对比输入的波形与预设波形，确定输入的波形是否异常。

在一种可能的实现方式中，异常检测设备，还用于获取第二预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻；基于第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻，生成预设波形；并基于预设波形，确定预设波形检测模型；第二预设时间段为第一预设时间段之前的时间段。

在一种可能的实现方式中，异常检测系统还包括第三传感器和第四传感器；异常检测设备还与第三传感器以及第四传感器连接；第三传感器和第四传感器部署于管网上用于检测管网的压力；预设波形检测模型包括第一波形检测模型和第二波形检测模型；第一波形检测模型是基于第一传感器和第二传感器之间第二电磁波信号的传输确定的；第二波形检测模型是基于第三传感器和第四传感器之间第三电磁波信号的传输确定的；第三传感器，用于根据管网的压力生成第三电磁波信号，并向第四传感器发送第三电磁波信号；第四传感器，用于接收第三电磁波信号。

在一种可能的实现方式中，异常检测设备，还用于将第一波形输入第一波形检测模型，检测第一波形是否存在异常；或者异常检测设备，还用于将第一波形输入第二波形检测模型，检测第一波形是否存在异常。

第三方面，本申请提供一种异常检测装置，应用于异常检测设备，异常检测设备与第一传感器以及第二传感器连接，第一传感器和第二传感器部署于管网上用于检测管网的压力，该装置包括：通信单元和处理单元；通信单元，用于获取第一预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻；处理单元，用于基于第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻，将第一电磁波信号转换为第一波形；处理单元，还用于将第一波形输入预设波形检测模型，检测第一波形是否存在异常；预设波形检测模型用于对比输入的波形与预设波形，确定输入的波形是否异常；处理单元，还用于基于第一波形的检测结果，确定管网是否存在异常。

在一种可能的实现方式中，通信单元，还用于获取第二预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻；第二预设时间段为第一预设时间段之前的时间段；处理单元，还用于基于第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻，生成预设波形；处理单元，还用于基于预设波形，确定预设波形检测模型。

在一种可能的实现方式中，异常检测设备还与第三传感器以及第四传感器连接，第三传感器和第四传感器部署于管网上用于检测管网的压力；预设波形检测模型包括第一波形检测模型和第二波形检测模型；第一波形检测模型是基于第一传感器和第二传感器之间第二电磁波信号的传输确定的；第二波形检测模型是基于第三传感器和第四传感器之间第三电磁波信号的传输确定的。

在一种可能的实现方式中，处理单元，还用于将第一波形输入第一波形检测模型，检测第一波形是否存在异常；或者处理单元，还用于将第一波形输入第二波形检测模型，检测第一波形是否存在异常。

第四方面，本申请提供了一种异常检测装置，该装置包括：处理器和通信接口；通信接口和处理器耦合，处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的异常检测方法。

第五方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在终端上运行时，使得终端执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中描述的异常检测方法。

第六方面，本申请提供一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在异常检测装置上运行时，使得异常检测装置执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的异常检测方法。

第七方面，本申请提供一种芯片，芯片包括处理器和通信接口，通信接口和处理器耦合，处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的异常检测方法。

具体的，本申请中提供的芯片还包括存储器，用于存储计算机程序或指令。

本申请实施例提供的异常检测方法中，异常检测设备基于第一预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻，将第一电磁波信号转换为第一波形，并将第一波形输入预设波形检测模型，这样异常检测设备可以确定第一波形是否存在异常，由于管网的泄露可能会改变管网内的电场或磁场分布，进而导致电磁波信号对应的波形出现变化，因此，异常检测设备可以根据第一波形的检测结果，确定管网是否存在异常，又由于电磁波信号转换的波形受传感器的损耗的影响较小，因此异常检测设备通过检测第一波形确定管网是否出现异常，可以避免传感器的损耗导致无法及时确定管网异常的情况，进而可以对管网异常及时进行处理，以降低出现事故的风险。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种异常检测系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种异常检测装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种异常检测方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的一种异常检测设备采集第一电磁波信号的示例图；

图5为本申请实施例提供的一种对异常检测设备进行掉线监测的示例图；

图6为本申请实施例提供的一种异常检测设备确定管网是否存在异常的示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种异常检测方法的流程图；

图8为本申请实施例提供的另一种异常检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例提供的异常检测方法、装置及存储介质进行详细地描述。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，或者用于区别对同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特定顺序。

此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在燃油或化工等高风险产业的生产过程中，若出现管网泄露而未能及时发现和处理，则可能引发火灾等事故，对人民生命财产、企业生产、以及生态环境造成巨大损失。基于此，在燃油或化工产业，需要进行油气监管，以避免管网泄露没有及时发现或处理导致出现事故的风险。目前，通过采用可燃气体传感器进行检测，并在检测到的气体浓度大于预设阈值的情况下进行报警，以使得维护人员对管网进行处理。

但是，在检测到的气体浓度大于预设阈值的情况下，管网泄露的气体可能容易被点燃，导致可能出现事故，并且上述可燃气体传感器的灵敏度可能会由于长时刻的使用导致灵敏度下降，这样检测到的气体浓度可能比实际的低，进而难以及时进行报警，使得处理的时刻延后。

鉴于此，本申请实施例提供了一种异常检测方法，异常检测设备基于第一预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻，将第一电磁波信号转换为第一波形，并将第一波形输入预设波形检测模型，这样异常检测设备可以确定第一波形是否存在异常，由于管网的泄露可能会改变管网内的电场或磁场分布，进而导致电磁波信号对应的波形出现变化，因此，异常检测设备可以根据第一波形的检测结果，确定管网是否存在异常，又由于电磁波信号转换的波形受传感器的损耗的影响较小，因此异常检测设备通过检测第一波形确定管网是否出现异常，可以避免传感器的损耗导致无法及时确定管网异常的情况，进而可以对管网异常及时进行处理，以降低出现事故的风险。

示例性地，如图1所示，图1示出了本申请实施例提供的一种异常检测系统的结构示意图。该异常检测系统包括：异常检测设备101、第一传感器102、以及第二传感器103。异常检测设备101与第一传感器102以及第二传感器103连接。第一传感器102和第二传感器103部署于管网上用于检测管网的压力。图1以异常检测系统包括一个异常检测设备101、一个第一传感器102、以及一个第二传感器103为例进行说明。

异常检测设备101，用于获取第一预设时间段内第一传感器102向第二传感器103发送的根据管网的压力生成的第一电磁波信号、第一传感器102发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器103接收第一电磁波信号的时刻，并基于第一电磁波信号、第一传感器102发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器103接收第一电磁波信号的时刻，将第一电磁波信号转换为第一波形。异常检测设备101，还用于将第一波形输入预设波形检测模型，检测第一波形是否存在异常，并基于第一波形的检测结果，确定管网是否存在异常。

第一传感器102，用于根据管网的压力生成第一电磁波信号，并向第二传感器103发送第一电磁波信号。

第二传感器103，用于接收第一电磁波信号。

其中，预设波形检测模型用于对比输入的波形与预设波形，确定输入的波形是否异常。

可选地，在将第一传感器102和第二传感器103部署于管网上的过程中，可以在管网与第一传感器102以及第二传感器103之间增加一个固定装置，使得第一传感器102和第二传感器103位于管网的同一侧，以降低发送和接收的第一电磁波信号的误差。

需要补充的是，由于电子器件(例如，异常检测设备101、第一传感器102、以及第二传感器103)会受到温度影响，因此可以在电子器件内部设置温度传感器，使得根据温度传感器采集的温度对算法进行补偿，以降低误报警的情况。

在一种示例中，异常检测设备101可以为服务器。其中，服务器可以是单独的一个服务器，或者，也可以是由多个服务器构成的服务器集群。部分实施方式中，服务器集群还可以是分布式集群。

在另一种示例中，异常检测设备101可以为终端(terminal equipment)或者用户设备(user equipment，UE)或者移动台(mobile station，MS)或者移动终端(mobileterminal，MT)等。具体的，异常检测设备101可以是手机(mobile phone)、平板电脑或带无线收发功能的电脑，还可以是虚拟现实(virtual reality，VR)终端、增强现实(augmentedreality，AR)终端、工业控制中的无线终端、无人驾驶中的无线终端、远程医疗中的无线终端、智能电网中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智能家居、车载终端等。本申请实施例中，用于实现异常检测设备101的功能的装置可以是异常检测设备101，也可以是能够支持异常检测设备101实现该功能的装置，例如芯片或芯片系统。

在一种示例中，第一传感器102和第二传感器103，可以为压力传感器。

可选地，异常检测系统还可以包括第三传感器104和第四传感器105。异常检测设备还与第三传感器104以及第四传感器105连接。第三传感器104和第四传感器105部署于管网上用于检测管网的压力。

第三传感器104，用于根据管网的压力生成第三电磁波信号，并向第四传感器105发送第三电磁波信号；

第四传感器105，用于接收第三电磁波信号。

在一种示例中，第三传感器104和第四传感器105，可以为压力传感器。

此外，本申请实施例描述的异常检测系统是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新异常检测系统的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

具体实现时，图1中的设备均可以采用图2所示的组成结构，或者包括图2所示的部件。图2为本申请实施例提供的一种异常检测装置200的组成示意图，该异常检测装置200可以为异常检测设备101或异常检测设备101中的芯片或者片上系统。如图2所示，该异常检测装置200可以包括处理器201和通信线路202。

进一步的，该异常检测装置200还可以包括通信接口203和存储器204。其中，处理器201，存储器204以及通信接口203之间可以通过通信线路202连接。

其中，处理器201是CPU、通用处理器、网络处理器(network processor，NP)、数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或它们的任意组合。处理器201还可以是其它具有处理功能的装置，例如电路、器件或软件模块，不予限制。

通信线路202，用于在异常检测装置200所包括的各部件之间传送信息。

通信接口203，用于与其他设备或其它通信网络进行通信。该其它通信网络可以为以太网，无线接入网(radio access network，RAN)，无线局域网(wireless local areanetworks，WLAN)等。通信接口203可以是模块、电路、通信接口或者任何能够实现通信的装置。

存储器204，用于存储指令。其中，指令可以是计算机程序。

其中，存储器204可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和/或指令的其他类型的静态存储设备，也可以是随机存取存储器(random accessmemory，RAM)或可存储信息和/或指令的其他类型的动态存储设备，还可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或其他磁存储设备等，不予限制。

需要指出的是，存储器204可以独立于处理器201存在，也可以和处理器201集成在一起。存储器204可以用于存储指令或者程序代码或者一些数据等。存储器204可以位于异常检测装置200内，也可以位于异常检测装置200外，不予限制。处理器201，用于执行存储器204中存储的指令，以实现本申请下述实施例提供的异常检测方法。

在一种示例中，处理器201可以包括一个或多个CPU，例如，CPU0和CPU1。

作为一种可选的实现方式，异常检测装置200包括多个处理器。

作为一种可选的实现方式，异常检测装置200还包括输出设备和输入设备。示例性地，输出设备是显示屏、扬声器(speaker)等设备，输入设备是键盘、鼠标、麦克风或操作杆等设备。

需要指出的是，异常检测装置200可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、移动手机、平板电脑、无线终端、嵌入式设备、芯片系统或有图2中类似结构的设备。此外，图2中示出的组成结构并不构成对该图1以及图2中的各个设备的限定，除图2所示部件之外，图1以及图2在的各个设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本申请实施例中，芯片系统可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。

此外，本申请的各实施例之间涉及的动作、术语等均可以相互参考，不予限制。本申请的实施例中各个设备之间交互的消息名称或消息中的参数名称等只是一个示例，具体实现中也可以采用其他的名称，不予限制。

下面结合图1所示异常检测系统，对本申请实施例提供的异常检测方法进行描述。其中，本申请各实施例之间涉及的动作，术语等均可以相互参考，不予限制。本申请的实施例中各个设备之间交互的消息名称或消息中的参数名称等只是一个示例，具体实现中也可以采用其他的名称，不予限制。本申请各实施例涉及的动作只是一个示例，具体实现中也可以采用其他的名称，如：本申请实施例的“包括在”还可以替换为“承载于”或者“携带在”等。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请实施例提出了一种异常检测方法，能够及时确定管网异常。如图3所示，该方法包括：

S301、异常检测设备获取第一预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻。

其中，异常检测设备与第一传感器以及第二传感器连接。第一传感器和第二传感器部署于管网上用于检测管网的压力。

作为一种示例，第一预设时间段可以为任意时间段。例如，第一预设时间段可以为2023年12月26日8点至2023年12月26日18点，上述仅为第一预设时间段的一种示例性说明，上述第一预设时间段还可以为其他时间段，本申请对此不做任何限制。

作为一种可能的实现方式，在S301之前，异常检测设备可以向第一传感器发送第一指示信息。相应的，第一传感器可以接收来自异常检测设备的第一指示信息。其中，第一指示信息用于指示第一传感器向第二传感器发送第一电磁波信号。

可选地，在异常检测设备采集第一传感器与第二传感器之间传输的第一电磁波信号(即S301)的过程中，异常检测设备可以实时采集上述第一电磁波信号，并确定第一传感器发送第一电磁波信号的时刻和第二传感器接收第一电磁波信号的时刻。

又可选地，在异常检测设备采集第一传感器与第二传感器之间传输的第一电磁波信号(即S301)的过程中，异常检测设备可以采用低功耗处理技术，定时启动并采集第一电磁波信号。这样异常检测设备的耗电较少，使得在异常检测设备使用电池供电的情况下也可以使用较长时刻，延长了异常检测设备的运行时刻。

示例性的，如图4所示，图4示出了一种异常检测设备采集第一电磁波信号的示例图。异常检测设备可以每隔3秒进行一次采集。

作为一种可能的实现方式，上述第一传感器和第二传感器可以为压力传感器，用于检测管网的压力，进而确定管网的震动信息。

需要说明的是，由于在管网正常运行的情况下也会有震动信息，而在管网出现泄露的情况下，管网的震动信息可能发生变化，因此，异常检测设备可以根据管网正常情况下的震动信息，确定管网的震动信息是否异常，进而可以确定管网是否出现泄露。

S302、异常检测设备基于第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻，将第一电磁波信号转换为第一波形。

在一种可能的实现方式中，上述S302的实现过程可以为：异常检测设备将第二传感器接收第一电磁波信号的时刻与第一传感器发送第一电磁波信号的时刻的差值，确定为第一电磁波信号从第一传感器传播到第二传感器所需的时刻。异常检测设备可以将第一电磁波信号从第一传感器传播到第二传感器所需的时刻与电磁波的速度(通常为光速)的乘积，确定为第一电磁波信号的传播距离。异常检测设备可以根据第一电磁波信号从第一传感器传播到第二传感器所需的时刻、以及第一电磁波信号的传播距离，确定第一波形。

可选地，异常检测设备可以根据第一传感器和第二传感器的相对位置，对第一波形的形状和特性进行调整。例如，在第一传感器和第二传感器位于同一直线，且第一电磁波信号从第一传感器传播到第二传感器所需的时刻已知的情况下，异常检测设备可以使用数学公式(例如，正弦函数或余弦函数)来描述得到的第一波形。

S303、异常检测设备将第一波形输入预设波形检测模型，检测第一波形是否存在异常。

其中，预设波形检测模型用于对比输入的波形与预设波形，确定输入的波形是否异常。

在一种可能的实现方式中，异常检测设备可以根据第一预设时间段之前的时间段内获取的第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻，生成预设波形，并根据预设波形，确定预设波形检测模型。

在一种可能的实施例中，异常检测设备还与第三传感器以及第四传感器连接。第三传感器和第四传感器部署于管网上用于检测管网的压力。预设波形检测模型包括第一波形检测模型和第二波形检测模型。第一波形检测模型是基于第一传感器和第二传感器之间第二电磁波信号的传输确定的。第二波形检测模型是基于第三传感器和第四传感器之间第三电磁波信号的传输确定的。

可以理解的是，异常检测设备根据第一传感器和第二传感器之间第二电磁波信号的传输确定第一波形检测模型，并根据第三传感器和第四传感器之间第三电磁波信号的传输确定第二波形检测模型，由于第一传感器、第二传感器、第三传感器、以及第四传感器均部署在管网上用于检测管网的压力，因此异常检测设备得到的第一波形检测模型和第二波形检测模型均可以对管网内的压力波形进行检测，以实现对管网多侧的压力波形进行检测，进而可以在管网存在细微泄露的情况下就可以检测出来。

在一种可能的实施例中，上述S303的实现过程可以为：异常检测设备将第一波形输入第一波形检测模型，检测第一波形是否存在异常，或者异常检测设备将第一波形输入第二波形检测模型，检测第一波形是否存在异常。

可以理解的是，异常检测设备将第一波形输入第一波形检测模型或第二波形检测模型，以检测第一波形是否存在异常，这样异常检测设备通过将第一波形输入多个波形检测模型，可以提高对第一波形进行检测的准确性，进而可以确定第一波形是否异常。

可选地，异常检测设备可以获取第一预设时间段内第三传感器向第四传感器发送的根据管网的压力生成的第四电磁波信号、第三传感器发送第四电磁波信号的时刻、以及第四传感器接收第四电磁波信号的时刻，并基于第四电磁波信号、第三传感器发送第四电磁波信号的时刻、以及第四传感器接收第四电磁波信号的时刻，将第四电磁波信号转换为第二波形。

作为一种可能的实现方式，异常检测设备可以将第二波形输入第一波形检测模型，检测第二波形是否存在异常，或者异常检测设备可以将第二波形输入第二波形检测模型，检测第二波形是否存在异常。

也就是说，第一传感器和第二传感器之间传输的第一电磁波信号对应的第一波形、与第三传感器和第四传感器之间传输的第四电磁波信号对应的第二波形，均可以通过第一波形检测模型和第二波形检测模型进行验证，这样形成互相验证，进一步提高对波形进行检测的精确度。

可选地，在异常检测设备确定第一波形与预设波形之间存在偏差的情况下，异常检测设备可以确定第一波形可能存在异常。在异常检测设备确定第一波形与预设波形之间不存在偏差的情况下，异常检测设备可以确定第一波形不存在异常。

作为一种可能的实现方式，在异常检测设备确定第一波形存在异常的情况下，异常检测设备可以生成第一告警信息，以使得维护人员可以采取相应的措施对管网进行维护。

S304、异常检测设备基于第一波形的检测结果，确定管网是否存在异常。

作为一种可能的实现方式，上述S304的实现过程可以为：在第一波形的检测结果为异常的情况下，异常检测设备可以确定管网存在异常。在第一波形的检测结果为无异常的情况，异常检测设备可以确定管网不存在异常。

可选地，在异常检测设备确定管网存在异常的情况下，异常检测设备可以生成第二告警信息，以使得维护人员对管网进行维护，避免出现事故。

作为一种可能的实现方式，如图5所示，图5示出了对异常检测设备进行掉线监测的示例图。异常检测设备可以通过传感器固定圆环和固定螺丝与传感器进行连接。无线采集报警装置可以通过无线传输对异常检测设备进行掉线监测，以确定异常检测设备是否掉线。

示例性的，无线采集报警装置可以20秒进行一次掉线检测，并在异常检测设备掉线的情况下，生成第二指示信息，这样可以在无线采集报警装置的平均功耗较小的情况下，实现对异常检测设备的掉线监测。其中，第二指示信息用于指示管控人员对异常检测设备进行勘察。

需要说明的是，由于管网内气体的流速不同会导致管网的压力不同，管网的压力会影响管网内传感器之间进行传播的电磁波信号对应的波形，因此在管网内气体流速发生变化的情况下，电磁波信号对应的波形也会发生变化。又由于管网的泄露会影响管网内气体的流速，因此，在管网出现泄露的情况下，管网内传感器之间传输的电磁波信号对应的波形也会发生变化，进而可以确定波形异常，并确定管网可能出现泄露。

作为一种可能的实现方式，异常检测设备确定管网是否存在异常的方法还包括：异常检测设备获取管网的输入流量、以及至少一个输出流量，并确定至少一个输出流量的总和。在输入流量大于至少一个输出流量的总和的情况下，确定管网出现泄露。

示例性的，如图6所示，图6示出了一种异常检测设备确定管网是否存在异常的示意图。其中，流量计1可以为输入流量统计，流量计2和流量计3可以是输出流量统计。在流量计1统计的流量等于流量计2统计的流量与流量计3统计的流量之和的情况下，异常检测设备可以确定管网不存在异常。在流量计1统计的流量大于流量计2统计的流量与流量计3统计的流量之和的情况下，异常检测设备可以确定管网存在异常。

需要说明的是，在异常检测设备根据流量的输入和输出确定管网是否存在异常的方法中，异常检测设备较为依赖上述检测流量的传感器(即流量计)的精度。在上述传感器精度较差的情况下，传感器检测的流量可能出现误差，进而出现误报警的情况。并且，在输出流量存在多个分支的情况下，误差会进行累计，导致异常检测设备基于上述方法产生的误差和报警及时性会产生矛盾。

本申请实施例提供的异常检测方法中，异常检测设备基于第一预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻，将第一电磁波信号转换为第一波形，并将第一波形输入预设波形检测模型，这样异常检测设备可以确定第一波形是否存在异常，由于管网的泄露可能会改变管网内的电场或磁场分布，进而导致电磁波信号对应的波形出现变化，因此，异常检测设备可以根据第一波形的检测结果，确定管网是否存在异常，又由于电磁波信号转换的波形受传感器的损耗的影响较小，因此异常检测设备通过检测第一波形确定管网是否出现异常，可以避免传感器的损耗导致无法及时确定管网异常的情况，进而可以对管网异常及时进行处理，以降低出现事故的风险。

在一种可能的实施例中，在异常检测设备确定第一波形是否存在异常之前，异常检测设备可以确定预设波形检测模型，使得异常检测设备可以基于预设波形检测模型对第一波形进行检测，进而确定第一波形是否存在异常，在图3示出的方法实施例的基础上，本实施例提供一种可能的实现方式，结合图3，如图7所示，异常检测设备确定预设波形检测模型的实现过程可以通过以下S701至S703确定。

S701、异常检测设备获取第二预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻。

其中，第二预设时间段为第一预设时间段之前的时间段。

可选地，上述第二预设时间段可以为第一传感器和第二传感器与管网进行连接的初期。或者，上述第二预设时间段还可以为异常检测设备确定管网不存在异常的时间段。上述仅为第二预设时间段的示例性说明，上述第二预设时间段还可以为其他时间段，本申请对此不做任何限制。

S702、异常检测设备基于第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻，生成预设波形。

作为一种可能的实现方式，异常检测设备基于第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻，生成预设波形的实现过程可以参考上述相应位置的描述(即S302的实现过程)进行理解，此处不再赘述。

作为另一种可能的实现方式，上述S702的实现过程还可以为：异常检测设备可以基于第二预设时间段内第三传感器向第四传感器发送的根据管网的压力生成的第三电磁波信号、第三传感器发送第三电磁波信号的时刻、以及第四传感器接收第三电磁波信号的时刻，生成预设波形。

S703、异常检测设备基于预设波形，确定预设波形检测模型。

作为一种可能的实现方式，在预设波形为异常检测设备基于第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻生成的情况下，异常检测设备可以确定预设波形检测模型为第一波形检测模型。在预设波形为异常检测设备可以基于第二预设时间段内第三传感器向第四传感器发送的根据管网的压力生成的第三电磁波信号、第三传感器发送第三电磁波信号的时刻、以及第四传感器接收第三电磁波信号的时刻生成的情况下，异常检测设备可以确定预设波形检测模型为第二波形检测模型。

本申请实施例提供的异常检测方法中，异常检测设备基于第二预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻，生成预设波形，并基于预设波形确定预设波形检测模型，这样便于后续异常检测设备确定第一波形的情况下直接将第一波形输入预设波形检测模型，以确定第一波形是否存在异常，进而能够及时确定管网是否存在异常。

可以理解的是，上述异常检测方法可以由异常检测装置实现。异常检测装置为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，本申请公开实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请公开实施例的范围。

本申请公开实施例可以根据上述方法示例生成的异常检测装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请公开实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

图8为本发明实施例提供的一种异常检测装置的结构示意图。如图8所示，异常检测装置80可以用于执行图3-图7所示的异常检测方法。该异常检测装置80包括：通信单元801和处理单元802。

通信单元801，用于获取第一预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻；处理单元802，用于基于第一电磁波信号、第一传感器发送第一电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第一电磁波信号的时刻，将第一电磁波信号转换为第一波形；处理单元802，还用于将第一波形输入预设波形检测模型，检测第一波形是否存在异常；预设波形检测模型用于对比输入的波形与预设波形，确定输入的波形是否异常；处理单元802，还用于基于第一波形的检测结果，确定管网是否存在异常。

在一种可能的实现方式中，通信单元801，还用于获取第二预设时间段内第一传感器向第二传感器发送的根据管网的压力生成的第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻；第二预设时间段为第一预设时间段之前的时间段；处理单元802，还用于基于第二电磁波信号、第一传感器发送第二电磁波信号的时刻、以及第二传感器接收第二电磁波信号的时刻，生成预设波形；处理单元802，还用于基于预设波形，确定预设波形检测模型。

在一种可能的实现方式中，异常检测设备还与第三传感器以及第四传感器连接，第三传感器和第四传感器部署于管网上用于检测管网的压力；预设波形检测模型包括第一波形检测模型和第二波形检测模型；第一波形检测模型是基于第一传感器和第二传感器之间第二电磁波信号的传输确定的；第二波形检测模型是基于第三传感器和第四传感器之间第三电磁波信号的传输确定的。

在一种可能的实现方式中，处理单元802，还用于将第一波形输入第一波形检测模型，检测第一波形是否存在异常；或者处理单元802，还用于将第一波形输入第二波形检测模型，检测第一波形是否存在异常。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有指令，当存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述本公开实施例提供的异常检测方法。

本公开实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述本公开实施例提供的异常检测方法。

其中，计算机可读存储介质，例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、寄存器、硬盘、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合、或者本领域熟知的任何其它形式的计算机可读存储介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)中。在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种异常检测方法，其特征在于，应用于异常检测设备，所述异常检测设备与第一传感器以及第二传感器连接，所述第一传感器和所述第二传感器部署于管网上用于检测所述管网的压力，所述方法包括：

获取第一预设时间段内所述第一传感器向所述第二传感器发送的根据所述管网的压力生成的第一电磁波信号、所述第一传感器发送所述第一电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第一电磁波信号的时刻；

基于所述第一电磁波信号、所述第一传感器发送所述第一电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第一电磁波信号的时刻，将所述第一电磁波信号转换为第一波形；

将所述第一波形输入预设波形检测模型，检测所述第一波形是否存在异常；所述预设波形检测模型用于对比输入的波形与预设波形，确定输入的波形是否异常；

基于所述第一波形的检测结果，确定所述管网是否存在异常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取第二预设时间段内所述第一传感器向所述第二传感器发送的根据所述管网的压力生成的第二电磁波信号、所述第一传感器发送所述第二电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第二电磁波信号的时刻；所述第二预设时间段为所述第一预设时间段之前的时间段；

基于所述第二电磁波信号、所述第一传感器发送所述第二电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第二电磁波信号的时刻，生成所述预设波形；

基于所述预设波形，确定所述预设波形检测模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述异常检测设备还与第三传感器以及第四传感器连接，所述第三传感器和所述第四传感器部署于所述管网上用于检测所述管网的压力；

所述预设波形检测模型包括第一波形检测模型和第二波形检测模型；所述第一波形检测模型是基于所述第一传感器和所述第二传感器之间第二电磁波信号的传输确定的；所述第二波形检测模型是基于所述第三传感器和所述第四传感器之间第三电磁波信号的传输确定的。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述第一波形输入预设波形检测模型，检测所述第一波形是否存在异常，包括：

将所述第一波形输入所述第一波形检测模型，检测所述第一波形是否存在异常；

或者将所述第一波形输入所述第二波形检测模型，检测所述第一波形是否存在异常。

5.一种异常检测系统，其特征在于，所述异常检测系统包括：异常检测设备、第一传感器、以及第二传感器；

所述异常检测设备与所述第一传感器以及所述第二传感器连接；所述第一传感器和所述第二传感器部署于管网上用于检测所述管网的压力；

所述第一传感器，用于根据所述管网的压力生成第一电磁波信号，并向所述第二传感器发送所述第一电磁波信号；

所述第二传感器，用于接收所述第一电磁波信号；

所述异常检测设备，用于获取第一预设时间段内所述第一传感器向所述第二传感器发送的根据所述管网的压力生成的第一电磁波信号、所述第一传感器发送所述第一电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第一电磁波信号的时刻；基于所述第一电磁波信号、所述第一传感器发送所述第一电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第一电磁波信号的时刻，将所述第一电磁波信号转换为第一波形；将所述第一波形输入预设波形检测模型，检测所述第一波形是否存在异常；并基于所述第一波形的检测结果，确定所述管网是否存在异常；所述预设波形检测模型用于对比输入的波形与预设波形，确定输入的波形是否异常。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述异常检测设备，还用于获取第二预设时间段内所述第一传感器向所述第二传感器发送的根据所述管网的压力生成的第二电磁波信号、所述第一传感器发送所述第二电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第二电磁波信号的时刻；基于所述第二电磁波信号、所述第一传感器发送所述第二电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第二电磁波信号的时刻，生成所述预设波形；并基于所述预设波形，确定所述预设波形检测模型；所述第二预设时间段为所述第一预设时间段之前的时间段。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述异常检测系统还包括第三传感器和第四传感器；所述异常检测设备还与所述第三传感器以及所述第四传感器连接；所述第三传感器和所述第四传感器部署于所述管网上用于检测所述管网的压力；所述预设波形检测模型包括第一波形检测模型和第二波形检测模型；所述第一波形检测模型是基于所述第一传感器和所述第二传感器之间第二电磁波信号的传输确定的；所述第二波形检测模型是基于所述第三传感器和所述第四传感器之间第三电磁波信号的传输确定的；

所述第三传感器，用于根据所述管网的压力生成第三电磁波信号，并向所述第四传感器发送所述第三电磁波信号；

所述第四传感器，用于接收所述第三电磁波信号。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述异常检测设备，还用于将所述第一波形输入所述第一波形检测模型，检测所述第一波形是否存在异常；或者所述异常检测设备，还用于将所述第一波形输入所述第二波形检测模型，检测所述第一波形是否存在异常。

9.一种异常检测装置，其特征在于，应用于异常检测设备，所述异常检测设备与第一传感器以及第二传感器连接，所述第一传感器和所述第二传感器部署于管网上用于检测所述管网的压力，所述装置包括：通信单元和处理单元；

所述通信单元，用于获取第一预设时间段内所述第一传感器向所述第二传感器发送的根据所述管网的压力生成的第一电磁波信号、所述第一传感器发送所述第一电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第一电磁波信号的时刻；

所述处理单元，用于基于所述第一电磁波信号、所述第一传感器发送所述第一电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第一电磁波信号的时刻，将所述第一电磁波信号转换为第一波形；

所述处理单元，还用于将所述第一波形输入预设波形检测模型，检测所述第一波形是否存在异常；所述预设波形检测模型用于对比输入的波形与预设波形，确定输入的波形是否异常；

所述处理单元，还用于基于所述第一波形的检测结果，确定所述管网是否存在异常。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述通信单元，还用于获取第二预设时间段内所述第一传感器向所述第二传感器发送的根据所述管网的压力生成的第二电磁波信号、所述第一传感器发送所述第二电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第二电磁波信号的时刻；所述第二预设时间段为所述第一预设时间段之前的时间段；

所述处理单元，还用于基于所述第二电磁波信号、所述第一传感器发送所述第二电磁波信号的时刻、以及所述第二传感器接收所述第二电磁波信号的时刻，生成所述预设波形；

所述处理单元，还用于基于所述预设波形，确定所述预设波形检测模型。

11.一种异常检测装置，其特征在于，包括：处理器和通信接口；所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如权利要求1-4任一项中所述的异常检测方法。

12.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当计算机执行该指令时，该计算机执行上述权利要求1-4任一项中所述的异常检测方法。