DE19839047A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Drifterkennung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur DrifterkennungInfo
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Abstract
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Drifterkennung von über Meßwerterfassungsmittel empfangenen Meßsignalwerten, wobei ein Alarmzustand ausgelöst wird, wenn für einen aktuell empfangenen Meßsignalwert ein vorgegebener Grenzwert überschritten wird, ist dadurch charakterisiert, daß in einer Initialisierungsphase für zeitlich aufeinanderfolgende Meßsignalwerte in einem einstellbaren Zeitfenster deren Mittelwert (2) und die entsprechende Streuung (3) dieser Meßsignalwerte von dem Mittelwert berechnet wird, daß in einer Prozeßphase jeder weitere nachfolgende Meßsignalwert zur Gewinnung einer jeweiligen Bewertungsgröße mit dem Mittelwert (2) verglichen und mit der Streuung (3) gewichtet wird und bei einer einen einstellbaren Ausreißerparameter überschreitenden Bewertungsgröße ein Ausreißzustand (6) detektiert wird, während bei einer einen einstellbaren Alarmparameter überschreitenden Bewertungsgröße ein das Vorliegen eines signifikanten Drifts der Meßsignalwerte indizierender Alarmzustand (8) detektiert wird. Die Vorrichtung umfaßt eine zur Erfassung der Meßsignalwerte in einem nach Breite und Zeitverzögerung einstellbaren Zeitfenster vorgesehene Speichereinrichtung, die mit einer zur Gewinnung einer als Maß für das Vorliegen eines Drifts dienenden Bewertungsgröße vorgesehenen Prozessoreinrichtung zusammenwirkt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drifterkennung von über Meßwerterfas
sungsmittel empfangenen Meßsignalwerten, wobei ein Alarmzustand ausgelöst
wird, wenn für einen aktuell empfangenen Meßsignalwert ein vorgegebener
Grenzwert überschritten wird. Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind insbesondere auf dem Gebiet der perioperativen Überwachung und der
Überwachung von Vitalparametern auf Intensivstationen, sowie der Schlafüber
wachung.
Alarmsysteme bei intensivmedizinischen Monitoren, die typischerweise
Herz-Kreislaufparameter (EKG, Blutdruck), Sauerstoffsättigung (SpO2), Gasaustausch
und Stoffwechselparameter als auch EEG und EMG online darstellen und analy
sieren, sollen die Aufmerksamkeit des behandelnden Arztes oder Krankenpfle
gers auf potentiell lebensbedrohliche Bedingungen für den überwachten Patien
ten lenken. Ein ideales Alarmsystem würde sich durch folgende Eigenschaften
auszeichnen, die alle beim Stand der Technik nicht optimal verwirklicht sind:
- 1. Geringe Fehlalarmrate, um den unerwünschten Effekt der Gewöhnung an die Alarmsituation zu vermeiden und um der Neigung zum Desaktivieren des oft als störend empfundenen Alarms entgegenzuwirken.
- 2. Kurze Verzögerungszeiten zwischen Anbahnung einer kritischen Situation und der Auslösung des Alarms, um einen unter Umständen lebenswichtigen Zeit vorsprung für therapeutische Eingriffe zu gewährleisten.
- 3. Hohes Maß an Adaptionsvermögen, um zu vermeiden, daß allzuviele Para meter von Hand voreingestellt und während der Behandlung nachgestellt werden müssen, und damit von der eigentlichen Überwachungsaufgabe ablenken. Insbe sondere sollen mehrere mit gewissem Zeitabstand aufeinanderfolgende Alarm situationen erkannt werden können.
- 4. Hohes Maß an Aussagekraft der einstellbaren Parameter, um zu gewährlei sten, daß das Alarmsystem auch leicht und fehlerfrei bedienbar ist.
- 5. Größtmögliche Einfachheit und damit größtmögliche Rechengeschwindigkeit, um aufwendige Rechnungen zu vermeiden, die nur mit teuren Prozessoren und Speicherelementen durchführbar wären, und um etwaige Rechenzeitbeschrän kungen zu umgehen.
- 6. Große Aussagekraft, um differenzierte Reaktionen zu ermöglichen.
- 7. Integrierte Erkennung von Ausreißern, um eine Differenzierung zwischen le bensbedrohlichen Zuständen, Gerät- und Zuleitungsversagen und Fehlmessun gen zu ermöglichen.
- 8. Klare Entscheidungsregeln, um Exportierbarkeit zu gewährleisten und eine re trospektive Analyse und Parameterkorrektur zu ermöglichen.
Derzeitige Alarmsysteme in der Intensivmedizin haben eine Fehlalarmrate von
70% bis 99,5%, und zwar in Abhängigkeit von der überwachten physiologischen
Größe. Die hohe Fehlalarmrate führt zur Desensibilisierung des Überwachungs
personals und zur häufigen manuellen Alarmdeaktivierung. Die bekannten
Alarmsysteme werden ausgelöst, wenn die zu überwachende Größe voreinge
stellte obere bzw. untere Grenzen überschreitet. Derartige Alarmsysteme werden
als Schwellenwertalarmsysteme bezeichnet. Um die Fehlalarmrate zu senken
muß die obere Grenze eher hoch und die untere Grenze eher niedrig gewählt
werden, was allerdings unvermeidlich zu größeren Zeitverzögerungen führt. Au
ßerdem entspricht solch ein Alles-oder-Nichts-System nicht der ISO-Norm, die
ein abgestuftes Alarmierungssystem mit verschiedenen Warnungseinteilungen
vorschlägt.
Bei dem bekannten Schwellenalarmsystem wird für ein fluktuierendes Signal eine
obere und eine untere Schwelle vorgegeben, wobei, wenn sich das Signal aus
dem von den Schwellenwerten definierten Intervall bewegt, ein Alarm ausgelöst
wird. Der Schwellenwertalarm hat folgende Nachteile. Er ist instabil gegenüber
Ausreißern. Er ist nicht adaptiv, d. h. Grenzen müssen per Hand eingestellt und,
insbesondere bei einem Signal mit einer Drift, permanent nachgestellt werden.
Werden die Grenzen des Schwellenwertalarms zu weit eingestellt, kommt es zu
langen Verzögerungszeiten, bis ein Alarm erkannt wird. Bei zu engen Grenzen
treten dagegen häufig Fehlalarme auf. Daher wird in der Praxis ein sog. "Gren
zenspagat beziehungsweise eine Option, wie zum Beispiel all alarms off for two
minutes", eingestellt. Ferner ist das Schwellenwertalarmsystem nicht für den Fall
geeignet, daß eine Vielzahl von Signalen durch ein Alarmsystem überwacht wer
den muß.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, die Nachteile des
Standes der Technik zu vermeiden, und insbesondere ein Verfahren der ein
gangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine gegenüber dem Stand der
Technik geringere Fehlalarmrate erreicht wird.
Die Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht dadurch gelöst, daß in einer
Initialisierungsphase für zeitlich aufeinanderfolgende Meßsignalwerte in einem
einstellbaren Zeitfenster deren Mittelwert und die entsprechende Streuung dieser
Meßsignalwerte von dem Mittelwert berechnet wird, daß in einer Prozeßphase
jeder weitere nachfolgende Meßsignalwert zur Gewinnung einer jeweiligen Be
wertungsgröße mit dem Mittelwert verglichen und mit der Streuung gewichtet
wird und bei einer einen einstellbaren Ausreißerparameter überschreitenden Be
wertungsgröße ein Ausreißerzustand detektiert wird, während bei einer einen
einstellbaren Alarmparameter überschreitenden Bewertungsgröße ein das Vor
liegen eines signifikanten Drifts der Meßsignalwerte indizierender Alarmzustand
detektiert wird.
Mithin wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen zwei Phasen unter
schieden, wobei in einer ersten Phase ein Zeitfenster bereitgestellt wird, in dem
der charakteristische Verlauf der darin erfaßten Meßsignalwerte ausgewertet
wird, wobei der statistische Mittelwert und die Fluktuationsbreite der erfaßten
Meßsignalwerte um diesen Mittelwert ermittelt wird. In der zweiten Phase des er
findungsgemäßen Verfahrens werden die aktuell empfangenen Meßsignalwerte
mit dem Mittelwert und der die Fluktuationsbreite repräsentierenden Streuung
verglichen, wobei die dabei ermittelte Bewertungsgröße ein Maß für das Vorlie
gen einer signifikanten Drift darstellt. Indem in diese so gewonnene Bewertungs
größe die zeitliche Entwicklung der in dem Zeitfenster erfaßten Meßsignalwerte
eingeht, ergibt sich insgesamt ein höherer Zuverlässigkeitsgrad bei der Erken
nung von Alarmzuständen gegenüber Verfahren nach dem Stand der Technik, so
daß sich mithin eine geringere Fehlalarmrate erzielen läßt. Durch die aufgrund
des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene Unterscheidung zwischen Aus
reißerzuständen und Alarmzuständen wird bei intensivmedizinischen Anwendun
gen eine Differenzierung zwischen lebensbedrohlichen Zuständen einerseits und
zu Fehlmessungen führenden Geräte- oder Zuleitungsversagen andererseits er
möglicht, was zu einer weiteren Reduktion der Fehlalarmrate führt.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß eine on-line
Erkennung von Ausreißern vorgesehen wird. Ferner ist vorteilhaft, daß das erfin
dungsgemäße Verfahren adaptiv ist, d. h. nur physiologische Grenzen voreinge
stellt werden müssen. Ferner können erfindungsgemäß Driften automatisch er
kannt werden. Schließlich weist das erfindungsgemäße Verfahren lediglich eine
kurze Verzögerungszeit auf.
Um eine hohe Rechengeschwindigkeit zu erzielen, wird die Bewertungsgröße
durch Differenzbildung zwischen dem Meßsignalwert und dem berechneten Mit
telwert mit anschließender Normierung der Differenz ermittelt. Dabei wird die
Wichtung der Bewertungsgröße durch eine Divisionsbildung aus der normierten
Differenz zwischen dem Meßsignalwert und dem Mittelwert mit der berechneten
Streuung vorgenommen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
ein Ausreißerzustand detektiert, wenn die mit der berechneten Streuung ge
wichtete normierte Differenz zwischen Meßsignalwert und Mittelwert den einge
stellten Ausreißerparameter übersteigt. Hingegen wird ein Alarmzustand detek
tiert, wenn die mit der berechneten Streuung gewichtete normierte Differenz zwi
schen Meßsignalwert und Mittelwert den eingestellten Alarmparameter über
steigt.
Um Meßfehler, die beispielsweise durch gerätetechnisches Versagen oder meß
technische Artefakte zustandekommen, zu eliminieren, wird bei Auftreten eines
Ausreißerzustands der entsprechende Meßsignalwert durch den aktuellen Mit
telwert ersetzt und der nächstfolgende Meßsignalwert bearbeitet.
Als zweckmäßig hat sich erwiesen, wenn der Mittelwert der aufeinanderfolgen
den Meßsignalwerte aus der Summation der einzelnen Meßsignalwerte gebildet
wird, wobei die Anzahl der Summationsschritte durch die Breite des Zeitfensters
bestimmt wird. Dabei wird als Streuung die Standardabweichung zugrundegelegt,
wobei die Anzahl der Summationsschritte durch die Breite des Zeitfensters be
stimmt wird.
Eine in rechentechnischer Hinsicht besonders vorteilhafte Weiterbildung des er
findungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß mittels einer Zeitverzögerung
eine Positionierung des Zeitfensters vorgenommen wird, um auch kleine Stei
gungen im zeitlichen Verlauf der erfaßten Meßgröße erkennen zu können, so
daß sich auch Langzeitdrifts erfassen lassen.
Um eine Unterscheidung zwischen auftretenden Ausreißerzuständen und Alarm
zuständen zu erleichtern, wird der Ausreißerparameter auf einen höheren Wert
als der Alarmparameter gesetzt.
Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die Breite des Zeitfen
sters vorzugsweise auf 10 zeitlich aufeinanderfolgende Meßsignalwerte festge
legt wird und der Ausreißerparameter auf 6 und der Alarmparameter auf 3 fest
gelegt wird.
In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die oben angegebene Aufgabe bei einer
Vorrichtung mit einer Meßwerterfassungseinrichtung zum Empfang von Meß
wertsignalen und einer Meßwertübertragungseinrichtung zur Wandlung und Ver
arbeitung der empfangenen Meßwertsignale sowie einer bei Überschreiten eines
Grenzwerts auslösbaren Alarmeinrichtung dadurch gelöst, daß zur Erfassung der
Meßsignalwerte in einem nach Breite und Zeitverzögerung einstellbaren Zeitfen
ster eine Speichereinrichtung vorgesehen ist, daß in einer Initialisierungsphase
für zeitlich aufeinanderfolgende Meßsignalwerte in dem einstellbaren Zeitfenster
Berechnungsmittel zur Berechnung der Mittelwerte und der entsprechenden
Streuungen vorgesehen sind und daß in einer Prozeßphase für die Gewinnung
einer Bewertungsgröße eine Prozessoreinrichtung vorgesehen ist, die bei einer
einen einstellbaren Alarmparameter überschreitenden Bewertungsgröße die
Alarmeinrichtung betätigt.
Durch Zusammenwirken der einzelnen Komponenten sind somit nach Maßgabe
einer dadurch gewonnenen Bewertungsgröße Ausreißerzustände und Alarmzu
stände voneinander unterscheidbar, so daß sich mithin die Fehlalarmrate gegen
über Verfahren nach dem Stand der Technik signifikant reduzieren läßt.
Anhand der beigefügten Zeichnung soll nachstehend eine Ausführungsform der
Erfindung erläutert werden. In teilweise schematischen Ansichten zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm mit den wesentlichen Prozeßschritten des erfindungs
gemäßen Verfahrens; und
Fig. 2 ein Meßwertspektrum der zeitlichen Entwicklung einer physiologischen
Meßgröße.
Das erfindungsgemäße Verfahren, das vorzugsweise als Softwareprogramm im
plementiert wird, ist mit seinen wesentlichen Prozeßschritten in einem im ganzen
mit 10 bezeichneten Ablaufschema in Fig. 1 veranschaulicht. Während einer In
itialisierungsphase 1 wird ein Zeitfenster bereitgestellt, in dem auf einer Länge
von i zeitlich aufeinanderfolgenden Schritten für die in dem Zeitfenster erfaßten
Meßsignalwerte ein Mittelwert 2 und die dazugehörige Streuung 3 der Meß
signalwerte um diesen Mittelwert errechnet wird. Der Mittelwert wird allerdings
nicht aus einer Serie der unmittelbar vorangehenden Meßwerte berechnet, son
dern aus einem Zeitfenster der Breite ω in der Vergangenheit mit der wählbaren
Zeitverzögerung d. Die untere Summationsgrenze für die Ermittlung des Mittel
werts ergibt sich somit aus der Subtraktion n-d-ω, wobei n die Anzahl der aus
geführten Zeitschritte, d die Zeitverzögerung und ω die Fensterbreite bezeichnet.
Demgegenüber ergibt sich die obere Summationsgrenze aus der Subtraktion n-d,
so daß der Summationsindex i von n-d-ω bis n-d läuft. Die gleichen Summations
grenzen gelten für die Ermittlung der Streuung 3.
In der eigentlichen Prozeßphase wird in einem Prozeßschritt 4 eine Inkrementie
rung vorgenommen. In einem weiteren Prozeßschritt 5 wird der in einem be
stimmten Zeitschritt erfaßte Meßsignalwert Yn mit dem in der Initialisierungspha
se ermittelten Mittelwert verglichen, indem eine Differenzbildung durchgeführt
und diese Differenzbildung mit einer Betragsnormierung versehen wird. Um bei
dem Vergleich auch die Streuung mitzuberücksichtigen, wird die betragsnor
mierte Differenz mit der Streuung gewichtet, indem die Streuung als Divisor ein
bezogen wird. Die dadurch gewonnene Bewertungsgröße dient als Maß bei der
Erkennung von auftretenden Ausreißerzuständen in diesem Prozeßschritt 4. Ist
nämlich die für den aktuell erfaßten Meßsignalwert gewonnene Bewertungsgröße
größer als ein voreingestellter Ausreißerparameter o (o < 0), so ergibt die Abfrage
in diesem Prozeßschritt 4, daß ein Ausreißerzustand 6 vorliegt. Für diesen Fall
kehrt das Ablaufprogramm zur Inkrementierungsanweisung 4 zurück.
Ergibt die Abfrage in dem Block 5 ein negatives Ergebnis, so wird in dem Abfra
geblock 7 ermittelt, ob die für den aktuell erfaßten Meßsignalwert gewonnene
Bewertungsgröße größer als ein voreingestellter Alarmparameter a ist. Bei einem
positiv ermittelten Ergebnis liegt ein Alarmzustand 8 vor. Im Ausführungsbeispiel
wird in diesem Fall ein Rücksprung zur Initialisierungsphase vorgenommen, wäh
rend bei einem negativen Ergebnis ein Rücksprung zur Inkrementierungsanwei
sung vorgenommen wird. Als Randbedingung bei der Unterscheidung zwischen
Ausreißerzuständen und Alarmzuständen wird dem Ausreißerparameter ein hö
herer Wert als dem Alarmparameter zugewiesen. Durch die Unterscheidung zwi
schen Ausreißerzuständen und Alarmzuständen wird eine Differenzierung zwi
schen signifikanten Zuständen und Fehlmessungen erzielt, wobei Fehlmessun
gen durch Zuleitungsversagen oder meßtechnische Artefakte entstehen können.
Die Erkennung und Eliminierung derartiger Fehlmessungen führt somit zu einer
Reduktion von Fehlalarmen.
Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf einer physiologischen Meßgröße. Dabei dient
die Abszissenachse als Zeitachse τCP, während die Ordinatenachse die Amplitu
de des Meßsignals wiedergibt.
Zusammenfassend ist für das erfindungsgemäße Verfahren mithin charakteri
stisch: Die internen Kenngrößen des Algorithmus sind die Fensterbreite ω (ω < 0),
die Verzögerung d (d < 0), die Initialisierungslänge i (i < ω+d), der Ausreißerpara
meter o (o < 0) und der Alarmparameter a (a < 0).
Nach einer Initialisierungsphase der Länge von i Zeitschritten wird der jeweils
neu gemessene Wert mit einem aus den bisherigen Meßwerten geschätzten
Mittelwert samt zugehöriger Streuung (der empirischen Standardabweichung)
verglichen - insofern ist der Algorithmus eine natürliche Verallgemeinerung des
normalen Schwellenwertalarms, bei dem Mittelwert und Streubreite als bekannt
vorausgesetzt werden. Der Mittelwert wird allerdings nicht aus einer Serie der
unmittelbar vorangehenden Meßwerte berechnet, sondern aus einem Zeitfenster
der Breite ω in der Vergangenheit, mit der wählbaren Zeitverzögerung d. Diese
Art der Berechnung umgeht das Problem, daß die zur Schätzung des Mittelwer
tes und der Streubreite verwendeten Meßwerte bereits abzudriften begonnen ha
ben und damit zu einem erheblichen Bias beitragen, der soweit gehen kann, daß
eine genügend langsame Drift überhaupt nicht erkannt wird. Vielmehr ist über die
frei wählbare Verzögerung d die Möglichkeit gegeben, den Grenzwinkel derjeni
gen Steigung zu wählen, die man gerade noch erkennen will. Naturgemäß muß d
umso größer gewählt werden, je kleiner die Steigung ist. Jeder neu gemessene
Wert wird mit dem aktuellen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geschätz
ten Mittelwert folgendermaßen verglichen: liegt der Meßwert mehr als das Pro
dukt aus wählbarem Ausreißerfaktor und Streuung vom geschätzten Mittelwert
entfernt, so wird er als Ausreißer klassifiziert und für weitere Berechnungen durch
den aktuellen Mittelwert (plus eine Zufallszahl mit Erwartungswert Null und
Streuung entsprechend der geschätzten Streuung) ersetzt. Falls dies nicht der
Fall ist, der Meßwert jedoch mehr als das Produkt aus (wählbarem) Alarmfaktor a
und Streuung vom geschätzten Mittelwert entfernt liegt, wird ausgegeben, daß
eine signifikante Drift vorhanden ist, und zwar je nach Richtung der Abweichung
eine Drift nach oben oder unten. In allen anderen Fällen wird keine Meldung aus
gegeben. Danach wird der nächste Zeitschritt abgearbeitet. Es ist wählbar, ob
nach einem ausgegebenen Alarm neu initialisiert werden soll, unter Umständen
mit einer weiteren wählbaren Zeitverzögerung, oder ob ohne neue Initialisierung
weitergerechnet werden soll. Die Fensterbreite ω beeinflußt die Schwankungen
des geschätzten Mittelwertes - die Schwankungen verringern sich dabei propor
tional zur Wurzel aus ω.
Für viele Zwecke erweisen sich folgende Werte als günstige Ausgangswerte, die
dann optimiert werden können: Fensterbreite ω < 10, Ausreißerparameter o = 6 und
der Alarmparameter a = 3. Die berechneten Informationen Ausreißer Ja/Nein,
Alarm für Drift nach oben/unten, beziehungsweise keine signifikante Drift können
entweder direkt am Bildschirm oder akustisch über vereinbarte Tonsequenzen
ausgegeben werden, oder aber am Eingang in ein intelligentes Alarmsystem.
Die Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels nä
her erläutert. Für einen Fachmann ist es jedoch offensichtlich, daß verschiedene
Abwandlungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem der
Erfindung zugrundeliegenden Gedanken abzuweichen. Insbesondere sei be
merkt, daß in der vorliegenden Beschreibung unter dem Ausdruck "Lagepara
meter" insbesondere ein Mittelwert, Median, o. ä. und unter dem Ausdruck
"Streuparameter" eine Standardabweichung, Quantil, o. ä. verstanden
wird.
Claims (12)
1. Verfahren zur Drifterkennung von über Meßwerterfassungsmittel
empfangenen Meßsignalwerten, wobei ein Alarmzustand ausgelöst wird,
wenn für einen aktuell empfangenen Meßsignalwert ein vorgegebener
Grenzwert überschritten wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Initialisierungsphase für zeitlich aufeinanderfolgende Meßsignalwerte in einem einstellbaren Zeitfenster deren Lageparameter (2) und ein entsprechender Streuparameter (3) die ser Meßsignalwerte von dem Lageparameter berechnet wird,
daß in einer Prozeßphase jeder weitere nachfolgende Meßsignalwert zur Gewinnung einer jeweiligen Bewertungsgröße mit dem Lageparameter (2) verglichen und mit dem Streuparameter (3) gewichtet wird und bei einer einen ein stellbaren Ausreißerparameter überschreitenden Bewertungsgröße ein Ausreißerzustand (6) detektiert wird, während bei einer einen einstellba ren Alarmparameter überschreitenden Bewertungsgröße ein das Vorlie gen eines signifikanten Drifts der Meßsignalwerte indizierender Alarmzu stand (8) detektiert wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Initialisierungsphase für zeitlich aufeinanderfolgende Meßsignalwerte in einem einstellbaren Zeitfenster deren Lageparameter (2) und ein entsprechender Streuparameter (3) die ser Meßsignalwerte von dem Lageparameter berechnet wird,
daß in einer Prozeßphase jeder weitere nachfolgende Meßsignalwert zur Gewinnung einer jeweiligen Bewertungsgröße mit dem Lageparameter (2) verglichen und mit dem Streuparameter (3) gewichtet wird und bei einer einen ein stellbaren Ausreißerparameter überschreitenden Bewertungsgröße ein Ausreißerzustand (6) detektiert wird, während bei einer einen einstellba ren Alarmparameter überschreitenden Bewertungsgröße ein das Vorlie gen eines signifikanten Drifts der Meßsignalwerte indizierender Alarmzu stand (8) detektiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bewertungsgröße durch Differenzbildung zwischen dem Meßsignalwert
und dem berechneten Lageparameter (2) mit anschließender Normierung
der Differenz ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wichtung der Bewertungsgröße durch eine Divisionsbildung aus der nor
mierten Differenz zwischen dem Meßsignalwert und dem Lageparameter
(2) mit dem berechneten Streuparameter (3) vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Ausreißerzustand (6) detektiert wird, wenn die mit dem berechneten
Streuparameter (3) gewichtete normierte Differenz zwischen Meßsignal
wert und Lageparameter (2) den eingestellten Ausreißerparameter über
steigt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Alarmzustand (8) detektiert wird, wenn die mit dem berechneten
Streuparameter (3) gewichtete normierte Differenz zwischen Meßsignal
wert und Lageparameter (2) den eingestellten Alarmparameter übersteigt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei Auftreten eines Ausreißerzustands (6) der entspre
chende Meßsignalwert durch den aktuellen Lageparameter (2) ersetzt
wird und der nächstfolgende Meßsignalwert bearbeitet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Lageparameter der aufeinanderfolgenden Meßsignal
werte aus der Summation der einzelnen Meßsignalwerte gebildet wird,
wobei die Anzahl der Summationsschritte durch die Breite des Zeitfen
sters bestimmt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Streuparameter (3) die Standardabweichung zugrunde
gelegt wird, wobei die Anzahl der Summationsschritte durch die Breite
des Zeitfensters bestimmt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß mittels einer Zeitverzögerung eine Positionierung des Zeit
fensters vorgenommen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ausreißerparameter auf einen höheren Wert als der
Alarmparameter gesetzt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Breite des Zeitfensters vorzugsweise auf 10 zeitlich
aufeinanderfolgende Meßsignalwerte festgelegt wird und der Ausreißer
parameter auf 6 und der Alarmparameter auf 3 festgelegt wird.
12. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einer Meßwerterfassungseinrichtung
zum Empfang von Meßwertsignalen und einer Meßwertübertragungsein
richtung zur Wandlung und Verarbeitung der empfangenen Meßwertsi
gnale sowie einer bei Überschreiten eines Grenzwerts auslösbaren Alar
meinrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Meßsignalwerte in einem nach Breite und Zeitverzögerung einstellbaren Zeitfenster eine Spei chereinrichtung vorgesehen ist,
daß in einer Initialisierungsphase für zeit lich aufeinanderfolgende Meßsignalwerte in dem einstellbaren Zeitfenster Berechnungsmittel zur Berechnung der Lageparameter (2) und der ent sprechenden Streuungen (3) vorgesehen sind und
daß in einer Prozeß phase für die Gewinnung einer Bewertungsgröße eine Prozessoreinrich tung vorgesehen ist, die bei einer einen einstellbaren Alarmparameter überschreitenden Bewertungsgröße die Alarmeinrichtung betätigt.
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Meßsignalwerte in einem nach Breite und Zeitverzögerung einstellbaren Zeitfenster eine Spei chereinrichtung vorgesehen ist,
daß in einer Initialisierungsphase für zeit lich aufeinanderfolgende Meßsignalwerte in dem einstellbaren Zeitfenster Berechnungsmittel zur Berechnung der Lageparameter (2) und der ent sprechenden Streuungen (3) vorgesehen sind und
daß in einer Prozeß phase für die Gewinnung einer Bewertungsgröße eine Prozessoreinrich tung vorgesehen ist, die bei einer einen einstellbaren Alarmparameter überschreitenden Bewertungsgröße die Alarmeinrichtung betätigt.
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