RU2660026C1 - Method and device for measurement data receiver calibration - Google Patents

Method and device for measurement data receiver calibration Download PDF

Info

Publication number
RU2660026C1
RU2660026C1 RU2017128903A RU2017128903A RU2660026C1 RU 2660026 C1 RU2660026 C1 RU 2660026C1 RU 2017128903 A RU2017128903 A RU 2017128903A RU 2017128903 A RU2017128903 A RU 2017128903A RU 2660026 C1 RU2660026 C1 RU 2660026C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
data
receiver
measurement data
measurement
type
Prior art date
Application number
RU2017128903A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Полищук
Original Assignee
Сергей Александрович Полищук
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 Сергей Александрович Полищук filed Critical Сергей Александрович Полищук
Priority to RU2017128903A priority Critical patent/RU2660026C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2660026C1 publication Critical patent/RU2660026C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: technical solution relates to methods for calibrating the measuring means, and more particularly to methods for calibrating the measuring means in application to non-stationary processes. Proposed method for calibrating a measurement data receiver executed on a computer device having access to a database includes: obtaining data from a measurement data receiver; definition of the data type; obtaining from the database the valid values and the minimum number of values for a particular type of data; verification of data in response to the fact that the data included in the range of allowed values are determined; obtaining from a database of models a certain type of data and a process model; data processing, in particular: building a process model, filtering the input signal based on the obtained process model, constructing a model of a measurement data receiver; determine the calibration parameters for the measurement data receiver; save calibration parameters for the measurement data receiver.
EFFECT: improving the accuracy of measurement data receiver calibration for non-stationary processes.
7 cl, 2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Техническое решение относится к способам калибровки измерительных средств. Более конкретно – к способам калибровки измерительных средств в приложении к нестационарным процессам.The technical solution relates to methods for calibrating measuring instruments. More specifically, to methods for calibrating measuring instruments as applied to non-stationary processes.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Нерегулярные хаотические процессы широко распространены в природе и в технике. К ним следует отнести турбулентное движение жидкостей и газов, связанное с процессами дыхания живых организмов, кипение жидкостей, а также колебания зданий и т.п., например, поведение температуры при ее измерениях в турбулентных течениях жидкостей или газов имеет нерегулярную и хаотическую модель, что осложняет точное ее измерение.Irregular chaotic processes are widespread in nature and in technology. These include the turbulent movement of liquids and gases associated with the processes of respiration of living organisms, boiling of liquids, as well as vibrations of buildings, etc., for example, the behavior of temperature during its measurements in turbulent flows of liquids or gases has an irregular and chaotic model, which complicates its accurate measurement.

Предельно точное описание хаотических процессов необходимо для контроля технических объектов исключительной важности (АЭС, ТЭС, колебаний зданий, состояния газовых турбин и др.), в метеорологии, в медицине, в экономике и во многих других областях. Такие задачи, как правило, требуют оценки устойчивости поведения систем и процессов или, содержат неустановленные элементы и взаимосвязи. Они могут решаться методами динамического моделирования, однако его применение к реальным системам все еще представляет известную сложность. Ограниченные характеристики физических средств измерения (инерционность, низкая чувствительность, высокий уровень шумов) часто затрудняют получение достоверной информации о процессе. Следовательно, существует актуальная задача повышения точности и достоверности приемников данных измерения, например, сенсоров температуры, датчиков давления, используемых для получения модели и характеристик нестационарного хаотического процесса.An extremely accurate description of chaotic processes is necessary to control technical objects of exceptional importance (nuclear power plants, thermal power plants, building vibrations, the state of gas turbines, etc.), in meteorology, medicine, economics and many other areas. Such tasks, as a rule, require an assessment of the stability of the behavior of systems and processes or, contain unidentified elements and relationships. They can be solved by dynamic modeling methods, however, its application to real systems still presents a certain complexity. The limited characteristics of physical measuring instruments (inertia, low sensitivity, high noise level) often make it difficult to obtain reliable information about the process. Therefore, there is an urgent task of increasing the accuracy and reliability of measurement data receivers, for example, temperature sensors, pressure sensors used to obtain the model and characteristics of a non-stationary chaotic process.

Из уровня техники известно несколько способов измерения хаотических процессов с помощью динамического моделирования.Several methods for measuring chaotic processes using dynamic modeling are known in the art.

Например, в патентной заявке США № US2009113049 описано использование встроенных динамических моделей резонаторов, реле, прерывателей, стабилизаторов мощности, предоставленных производителями этих электронных компонентов. В патенте США № US5828567 описано использование авторегрессии для сравнения получаемого физического сигнала сенсора с сохраненным и определения его остаточного ресурса. В патентной заявке США № US2015302313 описано предсказание измерений быстродействующего датчика ветроэлектрической установки на основе самообучающейся модели авторегрессии скользящего среднего (ARMA, Autoregressive-moving-average model).For example, US Patent Application No. US2009113049 describes the use of embedded dynamic models of resonators, relays, circuit breakers, power stabilizers provided by manufacturers of these electronic components. US Patent No. US5828567 describes the use of autoregression to compare the received physical sensor signal with the stored one and determine its residual life. US Patent Application No. US2015302313 describes a measurement prediction of a high-speed sensor of a wind power plant based on a self-learning model of autoregressive moving average (ARMA).

В авторегрессионных моделях временных рядов выделяют модели авторегрессии с внешними входами. Авторегрессонные модели с внешними входами - это такие модели, которые работают как некое устройство, например, физический прибор, преобразующее внешний входной сигнал в готовую динамическую модель на выходе. Авторегрессионные модели с внешними входами могут быть как линейными (ARX, ARMAX), так и нелинейными (NARX, NARMAX). Для получения достоверной модели нестационарного хаотического процесса используют авторегрессию скользящего среднего с внешними входами (ARMAX), которая позволяет адаптивно подстроить получаемую динамическую модель под исследуемый процесс. Например, в патенте США № US5513649 описано использование модели ARMAX для фильтрации сигнала электроэнцефалограммы, однако, используемая в нем линейная модель, плохо подходит для описания нелинейного сигнала от головного мозга. То же касается и фильтра Калмана (используемого, например, в способе, описанном в патенте Германии № DE60106045 для обработки нестационарного сигнала с сенсора), имеющего локальную линеаризацию. Фильтр Калмана не может подстраиваться под реальные быстроизменяющиеся процессы и адекватно их описывать. Особенно, если необходимо построить нелинейные динамические модели процессов, которые имеются в природе и технике, так как реальные процессы в природе и технике являются нелинейными и динамическими в подавляющем большинстве случаев. Не подходят для описания нелинейных процессов также преобразование Фурье, вейвлеты, сплайн-интерполяция, модели на основе дифференциальных уравнений, требующие громоздких вычислений.In autoregressive time series models, autoregressive models with external inputs are distinguished. Autoregressive models with external inputs are models that work as a device, for example, a physical device that converts an external input signal into a ready-made dynamic model at the output. Autoregressive models with external inputs can be either linear (ARX, ARMAX) or nonlinear (NARX, NARMAX). To obtain a reliable model of a non-stationary chaotic process, autoregression of a moving average with external inputs (ARMAX) is used, which allows you to adaptively adapt the resulting dynamic model to the process under study. For example, US Patent No. US5513649 describes the use of the ARMAX model for filtering an electroencephalogram signal, however, the linear model used in it is poorly suited to describe a nonlinear signal from the brain. The same applies to the Kalman filter (used, for example, in the method described in German patent No. DE60106045 for processing an unsteady signal from a sensor) having a local linearization. The Kalman filter cannot adapt to real fast-changing processes and adequately describe them. Especially if it is necessary to build non-linear dynamic models of processes that are in nature and technology, since real processes in nature and technology are non-linear and dynamic in the vast majority of cases. The Fourier transform, wavelets, spline interpolation, models based on differential equations that require cumbersome calculations are also not suitable for describing nonlinear processes.

Метод нелинейной авторегрессии NARMAX позволяет с высокой достоверностью моделировать нелинейные нестационарные процессы. На основе полученной модели может осуществляться фильтрация сигнала или калибровка средств измерения. Например, известно использование моделей NARMAX, выполненных по алгоритму метода наименьших квадратов (OLS) для адаптивной нелинейной фильтрации GSM-сигналов (Costa J. P., Pitarque T., Thierry E. Using orthogonal least squares identification for adaptive nonlinear filtering of GSM signals //Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1997. ICASSP-97., 1997 IEEE International Conference on. – IEEE, 1997. – Т. 3. – С. 2397-2400). Сигнал фильтруется при подборе соответствующих коэффициентов в модели.The NARMAX nonlinear autoregression method allows high-reliability modeling of nonlinear non-stationary processes. Based on the obtained model, signal filtering or calibration of measuring instruments can be carried out. For example, it is known to use NARMAX models made using the least squares (OLS) algorithm for adaptive nonlinear filtering of GSM signals (Costa JP, Pitarque T., Thierry E. Using orthogonal least squares identification for adaptive nonlinear filtering of GSM signals // Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1997. ICASSP-97., 1997 IEEE International Conference on. - IEEE, 1997. - T. 3. - S. 2397-2400). The signal is filtered by selecting the appropriate coefficients in the model.

Однако, как показала практика, это решение не позволяет достичь необходимого уровня фильтрации – происходит сглаживание характерных особенностей сигнала, но в то же время нежелательные частоты могут быть не выявлены.However, as practice has shown, this solution does not allow to achieve the necessary level of filtering - the characteristic features of the signal are smoothed out, but at the same time, undesirable frequencies may not be detected.

РаскрытиеDisclosure

Задачей настоящего изобретения является повышение точности измерения в нерегулярных хаотических процессах, в частности, за счет повышения точности калибровки приемника данных измерения.The present invention is to improve the accuracy of measurement in irregular chaotic processes, in particular, by increasing the accuracy of calibration of the receiver of the measurement data.

Первым объектом настоящего изобретения является способ калибровки приемника данных измерения, исполняемый на компьютерном устройстве, имеющем доступ к базе данных, включающий:The first object of the present invention is a method for calibrating a measurement data receiver, executed on a computer device having access to a database, including:

- получение данных от приемника данных измерения;- receiving data from the receiver of measurement data;

- определение вида данных;- definition of the type of data;

- получение из базы данных области допустимых значений и минимального количества значений для определенного вида данных;- obtaining from the database of the region of permissible values and the minimum number of values for a certain type of data;

- проверку данных- data verification

в ответ на то, что определены данные, входящие в область допустимых значений;in response to the fact that the data included in the range of acceptable values is determined;

- получение из базы данных моделей определенного вида данных и модели процесса- obtaining from the database of models of a certain type of data and process model

- обработку данных, в частности:- data processing, in particular:

- построение модели процесса;- building a process model;

- фильтрация входного сигнала на основе полученной модели процесса;- filtering the input signal based on the obtained process model;

- построение модели приемника данных измерения;- building a model of the receiver of measurement data;

- определение параметров калибровки для приемника данных измерения;- determination of calibration parameters for the receiver of measurement data;

- сохранение параметров калибровки для приемника данных измерения.- saving calibration parameters for the receiver of measurement data.

Возможен вариант осуществления изобретения, в котором на этапе получения данных от приемника данных измерения выполняют получение данных от по меньшей мере одного дополнительного приемника данных измерения.An embodiment of the invention is possible in which, at the step of receiving data from a measurement data receiver, receiving data from at least one additional measurement data receiver is performed.

Возможен вариант осуществления изобретения, в котором данные от приемника данных измерения и данные от по меньшей мере одного дополнительного приемника данных измерения являются данными одного вида.An embodiment of the invention is possible in which the data from the receiver of the measurement data and the data from at least one additional receiver of the measurement data are one type of data.

Возможен вариант осуществления изобретения, в котором данные от приемника данных измерения и данные от по меньшей мере одного дополнительного приемника данных измерения являются данными различного вида.An embodiment of the invention is possible in which data from a receiver of measurement data and data from at least one additional receiver of measurement data are data of various kinds.

Возможен вариант осуществления изобретения, в котором обработку данных выполняют по меньшей мере частично на основе предварительно обученного алгоритма машинного обучения.An embodiment of the invention is possible in which data processing is performed at least partially based on a pre-trained machine learning algorithm.

Возможен вариант осуществления изобретения, в котором алгоритм машинного обучения предварительно обучен осуществлять построение модели процесса, фильтрацию входного сигнала и построение модели приемника данных измерения; причем в качестве входных параметров алгоритма машинного обучения задают набор данных, полученных от приемника данных измерения, входящих в область допустимых значений, и вид данных, а обучение алгоритма машинного обучения представляет собой обучение с учителем на основе обучающей выборки.An embodiment of the invention is possible in which the machine learning algorithm is preliminarily trained in constructing a process model, filtering an input signal, and constructing a model of a receiver of measurement data; moreover, as input parameters of the machine learning algorithm, a set of data received from the receiver of measurement data included in the range of permissible values and the type of data are set, and learning the machine learning algorithm is a training with a teacher based on a training sample.

Другим объектом настоящего изобретения является компьютерное устройство для калибровки приемника данных измерения, включающее в себя коммуникационный интерфейс, процессор, функционально связанный с модулем определения вида данных, модулем проверки данных, модулем обработки данных и коммуникационным интерфейсом, процессор выполнен с возможностью осуществлять способ калибровки приемника данных измерения.Another object of the present invention is a computer device for calibrating a measurement data receiver, including a communication interface, a processor operatively coupled to a data type determining module, a data verification module, a data processing module and a communication interface, the processor is configured to calibrate the measurement data receiver .

Применение способа не ограничено калибровкой приемников измерения, он также может использоваться, в частности, для определения работоспособности и остаточного ресурса приемников измерения, для определения параметров качества и/или свойств процесса, а также в других случаях, очевидных для специалиста.The application of the method is not limited to the calibration of the measurement receivers, it can also be used, in particular, to determine the health and residual life of the measurement receivers, to determine the quality parameters and / or process properties, as well as in other cases obvious to the specialist.

Технический результат - повышение точности калибровки приемника данных измерения за счет уточнения модели описания хаотического процесса, получаемого фильтрацией сигнала от приемника данных измерения с применением нелинейной авторегрессионной модели NARMAX.The technical result is an increase in the accuracy of calibration of the receiver of the measurement data by clarifying the model for describing the chaotic process obtained by filtering the signal from the receiver of the measurement data using the non-linear NARMAX autoregressive model.

В предлагаемом варианте фильтрации в методе NARMAX применен принцип двух скользящих окон, позволяющий добиться более точной подстройки модели под описываемый процесс. При этом сохраняются характерные особенности процесса.In the proposed filtering option, the NARMAX method employs the principle of two sliding windows, which allows for a more accurate adjustment of the model for the described process. At the same time, the characteristic features of the process are retained.

Система включает базу данных (БД), содержащую модели процессов для различных видов данных. В процессе калибровки приемника данных или фильтрации сигнала подгружается актуальная информация из БД.The system includes a database (DB) containing process models for various types of data. In the process of calibrating the data receiver or filtering the signal, the current information from the database is loaded.

Предлагаемый метод позволяет калибровать сложные измерительные приборы, например, приемники тепловых потоков (ПТП). К динамическим характеристикам различных типов ПТП относятся переходная, импульснопереходная, амплитудно- и фазочастная, переходная матрицы, характеризующие тепловые связи в ПТП, матричная импульснопереходная передаточная функция, определяющая соотношения входов U и выходов Y, а также матрица передаточных функций. Каждый тип ПТП может иметь отличия в характеристиках, которые следует учитывать.The proposed method allows you to calibrate complex measuring instruments, for example, heat flux receivers (PTP). The dynamic characteristics of various types of PTP include the transition, pulse-transition, amplitude-and phase-frequency, transition matrices characterizing the thermal bonds in the PTP, the matrix pulse-transfer transfer function that determines the ratios of the inputs U and outputs Y, as well as the transfer function matrix. Each type of anti-TB drug may have differences in performance that should be considered.

Получаемые модели описания процессов могут быть применены для определения качества оборудования, прогнозирования событий и во многих других случаях.The resulting process description models can be applied to determine equipment quality, predict events, and in many other cases.

В контексте настоящего описания, если четко не указано иное, "электронное устройство", "компьютерное устройство", "клиентское устройство", "сервер", "удаленный сервер" и "компьютерная система" подразумевают под собой аппаратное и/или системное обеспечение, подходящее к решению соответствующей задачи. Таким образом, некоторые неограничивающие примеры аппаратного и/или программного обеспечения включают в себя компьютеры (серверы, настольные компьютеры, ноутбуки, нетбуки и так далее), смартфоны, планшеты, сетевое оборудование (маршрутизаторы, коммутаторы, шлюзы и так далее) и/или их комбинацию.In the context of the present description, unless clearly indicated otherwise, "electronic device", "computer device", "client device", "server", "remote server" and "computer system" mean hardware and / or system software suitable to solve the corresponding problem. Thus, some non-limiting examples of hardware and / or software include computers (servers, desktop computers, laptops, netbooks, etc.), smartphones, tablets, network equipment (routers, switches, gateways, etc.) and / or their a combination.

В контексте настоящего описания, если четко не указано иное, «база данных» подразумевает под собой любой структурированный набор данных, не зависящий от конкретной структуры, программного обеспечения по управлению базой данных, аппаратного обеспечения компьютера, на котором данные хранятся, используются или иным образом оказываются доступны для использования. База данных может находиться на том же оборудовании, которое выполняет процесс, который сохраняет или использует информацию, хранящуюся в базе данных, или же она может находиться на отдельном оборудовании, например, выделенном сервере или множестве серверов.In the context of the present description, unless clearly indicated otherwise, “database” means any structured data set that does not depend on the specific structure, database management software, hardware of the computer on which data is stored, used or otherwise found available for use. The database may reside on the same hardware that runs the process that stores or uses the information stored in the database, or it may reside on separate hardware, such as a dedicated server or multiple servers.

В контексте настоящего описания, если четко не указано иное, термин «модуль» подразумевает под собой программное обеспечение (соответствующее конкретному аппаратному контексту), которое является необходимым и достаточным для выполнения конкретной(ых) указанной(ых) функции(й).In the context of the present description, unless clearly indicated otherwise, the term “module” means software (corresponding to a specific hardware context) that is necessary and sufficient to perform the specific specified (s) function (s).

В контексте настоящего описания, если конкретно не указано иное, термин «приемник данных измерения» подразумевает одно или группу устройств, предназначенных для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения. Неограничивающими вариантами приемника данных измерения, являются электронные датчики, предназначенные для измерения (контроля) и преобразования одной физической величины или одновременно нескольких физических величин в цифровой сигнал. Например, датчики температуры, датчики давления, датчики вибрации, датчики влажности, датчики концентрации различных газов.In the context of the present description, unless specifically indicated otherwise, the term "receiver of measurement data" means one or a group of devices designed to generate a signal of measurement information in a form convenient for transmission, further conversion, processing and (or) storage. Non-limiting options for the receiver of measurement data are electronic sensors designed to measure (control) and convert one physical quantity or several physical quantities into a digital signal. For example, temperature sensors, pressure sensors, vibration sensors, humidity sensors, concentration sensors for various gases.

В контексте настоящего описания, если конкретно не указано иное, термин «машиночитаемый носитель» подразумевает под собой носитель абсолютно любого типа и характера, включая ОЗУ, ПЗУ, диски (компакт диски, DVD-диски, дискеты, жесткие диски и т.д.), USB флеш-накопители, твердотельные накопители, накопители на магнитной ленте и т.д.In the context of the present description, unless specifically indicated otherwise, the term "machine-readable medium" means a medium of absolutely any type and character, including RAM, ROM, disks (CDs, DVDs, floppy disks, hard drives, etc.) , USB flash drives, solid state drives, tape drives, etc.

В контексте настоящего описания, если четко не указано иное, термин «модель приемника данных», «модель процесса», «модель вида данных» подразумевают динамическую модель.In the context of the present description, unless clearly indicated otherwise, the terms "model of the data receiver", "process model", "model of the data type" mean a dynamic model.

Дополнительные и/или альтернативные характеристики, аспекты и преимущества вариантов осуществления настоящей технологии станут очевидными из последующего описания, прилагаемых чертежей и прилагаемой формулы изобретения.Additional and / or alternative characteristics, aspects and advantages of embodiments of the present technology will become apparent from the following description, the attached drawings and the attached claims.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на Фиг. 1 – принципиальная схема системы, выполненной с возможностью реализации изобретения;in FIG. 1 is a schematic diagram of a system configured to implement the invention;

на Фиг. 2 – блок-схема способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.in FIG. 2 is a flowchart of a method in accordance with an embodiment of the present invention.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На Фиг. 1 представлена принципиальная схема системы 100, выполненной в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, не ограничивающими его объем. Важно иметь в виду, что нижеследующее описание системы 100 представляет собой описание иллюстративных вариантов осуществления настоящей технологии. Таким образом, все последующее описание представлено только как описание иллюстративного примера настоящего изобретения. Это описание не предназначено для определения объема или установления границ настоящего изобретения. Некоторые полезные примеры модификаций системы 100 также могут быть охвачены нижеследующим описанием. Целью этого является также исключительно помощь в понимании, а не определение объема и границ настоящего изобретения. Эти модификации не представляют собой исчерпывающий список, и специалистам в данной области техники будет понятно, что возможны и другие модификации. Кроме того, это не должно интерпретироваться так, что там, где не были изложены примеры модификаций, никакие модификации невозможны, и/или что то, что описано, является единственным вариантом осуществления этого элемента настоящего изобретения. Как будет понятно специалисту в данной области техники, это, скорее всего, не так. Кроме того, следует иметь в виду, что система 100 представляет собой в некоторых конкретных проявлениях достаточно простой вариант осуществления настоящего изобретения, и в подобных случаях представлен здесь с целью облегчения понимания. Как будет понятно специалисту в данной области техники, многие варианты осуществления настоящего изобретения будут обладать гораздо большей сложностью.In FIG. 1 is a schematic diagram of a system 100 configured in accordance with non-limiting embodiments of the present invention. It is important to keep in mind that the following description of system 100 is a description of illustrative embodiments of the present technology. Thus, the entire following description is presented only as a description of an illustrative example of the present invention. This description is not intended to determine the scope or scope of the present invention. Some useful examples of modifications to the system 100 may also be covered by the following description. The purpose of this is also solely an aid in understanding, and not defining, the scope and scope of the present invention. These modifications are not an exhaustive list, and it will be understood by those skilled in the art that other modifications are possible. In addition, this should not be interpreted so that where examples of modifications have not been set forth, no modifications are possible, and / or that what is described is the only embodiment of this element of the present invention. As will be clear to a person skilled in the art, this is most likely not the case. In addition, it should be borne in mind that the system 100 is in some specific manifestations a fairly simple embodiment of the present invention, and in such cases is presented here in order to facilitate understanding. As will be understood by a person skilled in the art, many embodiments of the present invention will have much greater complexity.

Со ссылкой на Фиг. 1 система 100 включает в себя компьютерное устройство 102, приемник данных измерения 104 и базу данных 106. Компьютерное устройство 102 выполнено с возможностью получения данных от приемника данных измерения 104 и обмена данными с базой данных 106. То, как именно компьютерное устройство 102 связано с приемником данных измерения 104 и базой данных 106 никак конкретно не ограничено.With reference to FIG. 1, system 100 includes a computer device 102, a measurement data receiver 104, and a database 106. Computer device 102 is configured to receive data from the measurement data receiver 104 and exchange data with the database 106. How exactly the computer device 102 is associated with the receiver measurement data 104 and database 106 are not particularly limited.

Возможен вариант осуществления настоящего технического решения, в котором система 100 включает в себя по меньшей мере один дополнительный приемник данных измерения (не показан), причем компьютерное устройство 102 выполнено с возможностью получения данных от по меньшей мере одного дополнительного приемника данных (не показан).An embodiment of the present technical solution is possible in which the system 100 includes at least one additional receiver of measurement data (not shown), and the computer device 102 is configured to receive data from at least one additional data receiver (not shown).

Возможен вариант осуществления настоящего технического решения, в котором тип приемника данных измерения 104 и тип дополнительного приемника данных измерения (не показан) совпадают.An embodiment of the present technical solution is possible in which the type of measurement data receiver 104 and the type of additional measurement data receiver (not shown) are the same.

Возможен вариант осуществления настоящего технического решения, в котором тип приемника данных измерения 104 и тип дополнительного приемника данных измерения (не показан) отличаются. Например, приемник данных измерения 104 представляет собой датчик температуры, измеряющий температуру паровой турбины, а дополнительный приемник данных измерения представляет собой датчик давления паровой турбины.An embodiment of the present technical solution is possible in which the type of the receiver of the measurement data 104 and the type of the additional receiver of the measurement data (not shown) are different. For example, the measurement data receiver 104 is a temperature sensor measuring a temperature of a steam turbine, and the additional measurement data receiver is a pressure sensor of a steam turbine.

В качестве примера, но не ограничения, компьютерное устройство 102 может быть связано с приемником данных измерения 104 и/или базой данных 106 по проводной сети передачи данных (соединение на основе сети Ethernet). Компьютерное устройство 102 может быть связано приемником данных измерения 104 и/или базой данных через беспроводную сеть связи (например, среди прочего, соединение сети 3G, соединение сети 4G, беспроводной интернет Wireless Fidelity или коротко WiFi®, Bluetooth® и тому подобное). By way of example, but not limitation, computer device 102 may be coupled to a measurement data receiver 104 and / or database 106 over a wired data network (Ethernet based connection). The computer device 102 may be coupled to a measurement data receiver 104 and / or a database via a wireless communication network (for example, inter alia, a 3G network connection, a 4G network connection, Wireless Fidelity or briefly WiFi®, Bluetooth® and the like).

Альтернативно компьютерное устройство 102 может быть связано с приемником данных измерения 104 и получать данные от него посредством машиночитаемого носителя (не показан), на который предварительно сохраняют (записывают) данные от приемника данных измерения 104 и затем считывают данные на компьютерном устройстве 102.Alternatively, the computer device 102 may be coupled to a measurement data receiver 104 and receive data from it via a computer-readable medium (not shown) onto which data from the measurement data receiver 104 is previously stored (written) and then data is read on the computer device 102.

Возможен вариант осуществления системы 100, в котором компьютерное устройство 102 и источник данных измерения 104 являются единым устройством, имеющим доступ к базе данных 106 и выполненным с возможностью осуществления этапов заявляемого способа.An embodiment of the system 100 is possible in which the computer device 102 and the measurement data source 104 are a single device having access to the database 106 and configured to carry out the steps of the proposed method.

Компьютерное устройство 102 включает в себя процессор 108, по меньшей мере один коммуникационный интерфейс (не показан) выполненный с возможностью получения данных от приемника данных измерения 104 а также обмена данных с иными устройствами, например, с по меньшей мере одним дополнительным приемником данных измерения, базой данных 106 и т.д.. Процессор 108 функционально связан с модулем 110 определения вида данных, модулем 112 проверки данных и модулем 114 обработки данных.The computer device 102 includes a processor 108, at least one communication interface (not shown) configured to receive data from a measurement data receiver 104 and also exchange data with other devices, for example, with at least one additional measurement data receiver, a base data 106, etc.. The processor 108 is operatively coupled to a data type determination unit 110, a data verification unit 112, and a data processing unit 114.

Согласно неограничивающему варианту осуществления системы 100 на Фиг. 1 модули 110, 112, 114 являются частью компьютерного устройства 102. Однако, возможны варианты осуществления системы 100, в которых по меньшей мере один из модулей 110, 112, 114 не является частью компьютерного устройства 102, а, например, находится на отдельном сервере (не показан) и связан с компьютерным устройством 102 по сети передачи данных (не показана). Таким образом, то как именно процессор 108 компьютерного устройства 102 функционально связан с модулями 110, 112, 114 не является ограничивающим условием настоящего технического решения. При использовании модулей 110, 112, 114, процессор 108 выполнен с возможностью осуществлять различные операции, описанные ниже.According to a non-limiting embodiment of the system 100 of FIG. 1, modules 110, 112, 114 are part of a computer device 102. However, embodiments of a system 100 are possible in which at least one of the modules 110, 112, 114 is not part of a computer device 102, but, for example, is located on a separate server ( not shown) and connected to the computer device 102 via a data network (not shown). Thus, exactly how the processor 108 of the computer device 102 is functionally connected with the modules 110, 112, 114 is not a limiting condition of the present technical solution. When using modules 110, 112, 114, the processor 108 is configured to perform various operations described below.

Компьютерное устройство 102 может представлять собой обычный компьютерный сервер, например, сервер Dell™ PowerEdge™, на котором используется операционная система Microsoft™ Windows Server™. Важно иметь в виду, что компьютерное устройство 102 может быть реализовано на любом подходящем аппаратном и/или прикладном программном, и/или системном программном обеспечении или их комбинации. В представленном варианте осуществления настоящего технического решения, не ограничивающем его объем, компьютерное устройство 102 является одиночным сервером. В других вариантах осуществления настоящего технического решения, не ограничивающих его объем, функциональность компьютерного устройства 102 может быть разделена, и может выполняться с помощью нескольких компьютерных устройств.Computer device 102 may be a conventional computer server, such as a Dell ™ PowerEdge ™ server that uses the Microsoft ™ Windows Server ™ operating system. It is important to keep in mind that computer device 102 can be implemented on any suitable hardware and / or application software and / or system software, or a combination thereof. In the presented embodiment of the present technical solution, not limiting its scope, the computer device 102 is a single server. In other embodiments of the present technical solution, not limiting its scope, the functionality of the computer device 102 can be divided, and can be performed using several computer devices.

Модификации коммуникационного интерфейса (не показан) хорошо известны в данной области техники. То, как именно компьютерное устройство 102 соединено с приемником данных измерения 104 и базой данных 106, никак конкретно не ограничено. В качестве примера, но не ограничения, компьютерное устройство 102 может быть связано с приемником данных измерения 104 по проводной сети передачи данных, беспроводной сети связи или их комбинации (например, среди прочего, соединение на основе сети Ethernet, соединение сети 3G, соединение сети 4G, беспроводной интернет Wireless Fidelity или коротко Wi-Fi®, Bluetooth® и тому подобное). Компьютерное устройство 102 может быть связано с базой данных 106, размещенной на отдельном сервере через беспроводную сеть связи, проводную сеть связи или их комбинацию.Modifications to the communication interface (not shown) are well known in the art. How exactly the computer device 102 is connected to the measurement data receiver 104 and the database 106 is not particularly limited. By way of example, but not limitation, the computer device 102 may be coupled to a measurement data receiver 104 via a wired data network, a wireless communication network, or a combination thereof (for example, inter alia, an Ethernet-based connection, a 3G network connection, a 4G network connection , Wireless Fidelity or shortly Wi-Fi®, Bluetooth® and the like). The computer device 102 may be connected to a database 106 located on a separate server via a wireless communication network, a wired communication network, or a combination thereof.

Со ссылкой на Фиг. 1 один или несколько из модулей 110, 112, 114 компьютерного устройства 102 может быть в данном контексте физическим устройством, аппаратом или множеством модулей, выполненных с использованием аппаратного обеспечения, например, с помощью, интегральной схемы специального назначения (ASIC) или программируемой логической интегральной схемы (FPGA), или же комбинации аппаратного и программного обеспечения, например, с помощью микропроцессорной системы и набора инструкций, реализующих функционал модуля, которые (при выполнении) трансформируют микропроцессорную систему в устройство специального назначения. Один или несколько из модулей 110, 112, 114 также может быть реализован в виде комбинации аппаратного и программного обеспечения, причем некоторые конкретные функции реализуются за счет аппаратного обеспечения, а другие функции реализуются комбинацией аппаратного и программного обеспечения.With reference to FIG. 1, one or more of the modules 110, 112, 114 of the computer device 102 may, in this context, be a physical device, apparatus, or a plurality of modules made using hardware, for example, using a special purpose integrated circuit (ASIC) or programmable logic integrated circuit (FPGA), or a combination of hardware and software, for example, using a microprocessor system and a set of instructions that implement the functionality of the module, which (when executed) transform the microprocessor ssornuyu system unit for special purposes. One or more of the modules 110, 112, 114 may also be implemented as a combination of hardware and software, with some specific functions being implemented through hardware, and other functions being implemented by a combination of hardware and software.

В других вариантах осуществления настоящей технологии один или несколько из модулей 110, 112, 114 может также быть реализован как программное обеспечение для выполнения различными типами процессоров. Один или несколько из модулей 110, 112, 114 может, например, включать один или несколько физических, или логических блоков компьютерных инструкций, которые могут быть организованы, например, как объект, процедура или функция. Однако данные исполнимые модули не должны быть физически расположены вместе, и они могут включать в себя различные инструкции, сохраненные в различных местах, которые, при логическом соединении друг с другом, включают в себя данный модуль и выполняют заявленную задачу для данного модуля.In other embodiments of the present technology, one or more of the modules 110, 112, 114 may also be implemented as software for executing various types of processors. One or more of the modules 110, 112, 114 may, for example, include one or more physical or logical blocks of computer instructions that can be organized, for example, as an object, procedure, or function. However, these executable modules do not have to be physically located together, and they can include various instructions stored in different places, which, when logically connected to each other, include this module and perform the stated task for this module.

Процессор 108, посредством модуля 110 определения вида данных, то есть анализа данных, выполнен с возможностью на основе сравнения данных, полученных компьютерным устройством 102 от приемника данных измерения 104 с данными различных типов, которые были предварительно сохранены в базе данных 106, определения вида данных. Альтернативно или дополнительно модуль 110 определения вида данных выполнен с возможностью извлечения информации о виде данных из способа их представления.The processor 108, by means of a data type determination module 110, that is, data analysis, is configured to, based on a comparison of the data received by the computer device 102 from the measurement data receiver 104 with various types of data that have been previously stored in the database 106, determine the type of data. Alternatively or additionally, the data type determination module 110 is configured to extract data type information from a presentation method.

Процессор 108 посредством модуля 112 проверки данных выполнен с возможностью проверки данных, полученных от приемника данных измерения 104 на вхождение в область допустимых значений. Область допустимых значений является первым скользящим окном, позволяющим осуществить первичную фильтрацию полученных данных. Вторым скользящим окном является количество данных определенного вида, необходимых для обработки данных и построения динамической модели приемника данных.The processor 108 through the module 112 data verification is configured to check the data received from the receiver of the measurement data 104 for entry into the range of valid values. The range of acceptable values is the first sliding window that allows primary filtering of the received data. The second sliding window is the amount of data of a certain type needed to process the data and build a dynamic model of the data receiver.

Процессор 108 посредством модуля 114 обработки данных выполнен с возможностью построения модели процесса; фильтрации входного сигнала на основе полученной модели процесса, построения модели приемника данных измерения, определения параметров калибровки для приемника данных измерения.The processor 108 through the data processing module 114 is configured to build a process model; filtering the input signal based on the obtained process model, building a model of the receiver of measurement data, determining calibration parameters for the receiver of measurement data.

Процессор 108 выполнен с возможностью на основе полученной модели приемника данных измерения и полученных данных от приемника данных измерения 104 определять и сохранять параметры калибровки для приемника данных измерения 104 в базе данных 106, которые могут быть извлечены оператором (не показан) для осуществления ручной калибровки приемника данных измерения 104. Возможен вариант осуществления настоящего технического решения, в котором процессор 108 выполнен с возможностью осуществлять автоматическую калибровку приемника данных измерения 104, связанного с компьютерным устройством 102 по сети передачи данных.The processor 108 is configured to determine and store calibration parameters for the measurement data receiver 104 in the database 106, which can be retrieved by an operator (not shown) to manually calibrate the data receiver, based on the received model of the receiver of measurement data and received data from the receiver of measurement data 104 measurement 104. An embodiment of the present technical solution is possible in which the processor 108 is configured to automatically calibrate the receiver of measurement data 104 associated with the computer device 102 over a data network.

Возможен вариант осуществления настоящего технического решения, в котором модуль 114 обработки данных выполнен по меньшей мере частично на основе предварительно обученного алгоритма машинного обучения.An embodiment of the present technical solution is possible in which the data processing module 114 is made at least partially based on a pre-trained machine learning algorithm.

В некоторых вариантах осуществления настоящего технического решения алгоритм машинного обучения предварительно обучен осуществлять построение модели процесса, фильтрацию входного сигнала и построение модели приемника данных измерения; причем в качестве входных параметров алгоритма машинного обучения задают набор данных, полученных от приемника данных измерения, входящих в область допустимых значений, вид данных и модель процесса данных, а обучение алгоритма машинного обучения представляет собой обучение с учителем на основе обучающей выборки или обучение на основе авторегрессионных моделей. В качестве дополнительных входных параметров алгоритма машинного обучения может быть задан один или несколько из: тип приемника данных измерения; параметры калибровки для данного типа приемника данных измерения, полученные ранее.In some embodiments of the present technical solution, the machine learning algorithm is preliminarily trained in constructing a process model, filtering an input signal, and constructing a model of a receiver of measurement data; moreover, as input parameters of the machine learning algorithm, a set of data received from the receiver of measurement data included in the range of permissible values, data type and model of the data process is set, and learning the machine learning algorithm is a training with a teacher based on a training sample or training based on autoregressive models. As additional input parameters of the machine learning algorithm, one or more of: the type of receiver of measurement data can be specified; calibration parameters for a given type of receiver of measurement data obtained previously.

На Фиг. 2 представлена блок-схема способа 200, выполняемого в рамках системы 100, изображенной на Фиг. 1, и выполняемого в соответствии с вариантом осуществления настоящего технического решения.In FIG. 2 is a flowchart of a method 200 running within the system 100 of FIG. 1, and performed in accordance with an embodiment of the present technical solution.

Этап 202 - получение данных от приемника данных измеренияStep 202 - Receiving Data from a Measurement Data Receiver

Способ 200 начинается на этапе 202, на котором компьютерное устройство 102 получает данные от приемника данных измерения 104.The method 200 begins at step 202, in which the computer device 102 receives data from the receiver of the measurement data 104.

Данные включают, по крайней мере, измерения, выполненные через равные промежутки времени, информацию о частоте измерений, значения измеряемых величин в момент каждого измерения.The data includes at least measurements taken at regular intervals, information about the frequency of measurements, the values of the measured values at the time of each measurement.

Например, для случая, когда приемник данных измерения 104 представляет собой датчик температуры, установленный на паровой турбине АЭС, компьютерное устройство 102 получает данные температуры, за заданный период времени измерения. Например, суточные измерения температуры лопаток паровой турбины с частотой измерений 15 минут. Возможен вариант осуществления настоящей технологии, в котором компьютерное устройство 102 получает данные по меньшей мере от одного дополнительного приемника данных измерения (не показан). Например, для случая, когда дополнительный приемник данных измерения представляет собой датчик давления, установленный на паровой турбине АЭС, компьютерное устройство 102 получает данные давления за заданный период времени измерения. В качестве примера, но не ограничения, допустим, что период и частота измерений температуры и давления паровой турбины совпадают.For example, for the case where the measurement data receiver 104 is a temperature sensor mounted on a steam turbine of a nuclear power plant, the computer device 102 receives temperature data for a predetermined measurement time period. For example, daily temperature measurements of the blades of a steam turbine with a measurement frequency of 15 minutes. An embodiment of the present technology is possible in which computer device 102 receives data from at least one additional measurement data receiver (not shown). For example, for the case where the additional measurement data receiver is a pressure sensor mounted on a steam turbine of a nuclear power plant, the computer device 102 receives pressure data for a predetermined measurement time period. As an example, but not limitation, suppose that the period and frequency of measurements of temperature and pressure of a steam turbine coincide.

Данные могут быть получены компьютерным устройством 102 как напрямую с приемника(ов) данных измерения так и посредством машиночитаемого носителя, на который предварительно сохраняют упомянутые данные. Возможен также вариант осуществления, в котором данные с одного приемника данных измерения поолучают напрямую по сети передачи данных, а данные с другого приемника данных измерения получают посредством машиночитаемого носителя. вида данных. Формат данных обусловлен моделью и типом приемника данных измерения. Формат данных может быть дополнительно преобразован компьютерным устройством 102 перед выполнением последующих этапов способа 200.The data can be obtained by the computer device 102 both directly from the receiver (s) of the measurement data and through a computer-readable medium onto which said data is previously stored. An embodiment is also possible in which data from one receiver of measurement data is received directly over a data network, and data from another receiver of measurement data is obtained via a computer-readable medium. kind of data. The data format is determined by the model and receiver type of the measurement data. The data format may be further converted by the computer device 102 before performing the subsequent steps of the method 200.

Затем способ переходит к этапу 204.The method then proceeds to step 204.

Этап 204 - определение вида данных, вида процесса, частоты опроса измеряемой величины; получение из базы данных области допустимых значений и минимального количества значений для определенного вида данныхStep 204 - determining the type of data, the type of process, the polling frequency of the measured quantity; obtaining from the database the area of valid values and the minimum number of values for a certain type of data

На этапе 204 процессор 108 компьютерного устройства 102, посредством модуля 110 определения вида данных, выполняет определение вида данных, полученных от приемника данных измерения 104.At step 204, the processor 108 of the computer device 102, by the data type determination unit 110, determines the type of data received from the measurement data receiver 104.

Определение вида получаемых измерительных данных позволяет выбрать наиболее подходящую модель процесса. Кроме того, разделение получаемых данных по видам позволяет накапливать их и применять для уточнения существующих моделей.Determining the type of measurement data obtained allows you to select the most appropriate process model. In addition, the separation of the obtained data by species allows them to be accumulated and used to refine existing models.

На этапе 204 процессор 108 посредством модуля 110 определения вида данных извлекает из данных, полученных от приемника данных измерения 104, по меньшей мере часть информации, обеспечивающей определение вида данных.At step 204, the processor 108, through the data type determination module 110, extracts from the data received from the measurement data receiver 104 at least a portion of the information providing the determination of the data type.

Определение вида данных также способствует более точному описанию измеряемого процесса. Так, например, каждый тип терморезистора имеет свою зависимость сопротивления от температуры. Использование неподходящей градуировочной кривой дает неверные результаты.Determining the type of data also contributes to a more accurate description of the process being measured. So, for example, each type of thermistor has its own temperature dependence of resistance. Using the wrong calibration curve gives incorrect results.

Затем процессором 108 выполняется получение области допустимых значений для определенного вида данных. Для определенного вида данных получают из базы данных 106 область допустимых значений, а также минимальное количество значений для определенного вида данных,Then, the processor 108 obtains a valid value region for a certain type of data. For a certain type of data, the region of permissible values is obtained from the database 106, as well as the minimum number of values for a certain type of data,

Например, согласно неограничивающему варианту осуществления настоящей технологии, область допустимых значений температуры паровой турбины АЭС составляет от 100С до 600С, а минимальное количество значений составляет 200. Область допустимых значений давления паровой турбины АЭС составляет, например, от 0,1 до 20 Мпа, а минимальное количество значений составляет 200.For example, according to a non-limiting embodiment of the present technology, the range of permissible temperature values of a steam turbine of a nuclear power plant is from 100C to 600C, and the minimum number of values is 200. The range of permissible pressure values of a steam turbine of a nuclear power plant is, for example, from 0.1 to 20 MPa, and the minimum the number of values is 200.

Область допустимых значений позволяет осуществлять дополнительную фильтрацию, а минимальное количество значений определяет пороговое значение количества данных необходимых для построения модели процесса и модели приемника данных измерения для осуществления его калибровки с заданной точностью.The range of permissible values allows for additional filtering, and the minimum number of values determines the threshold value of the amount of data necessary to build a process model and a receiver model of measurement data for calibrating it with a given accuracy.

Затем способ переходит к этапу 206.The method then proceeds to step 206.

Этап 206 – проверка данныхStep 206 - Data Validation

На этапе 206 процессор 108 посредством модуля 112 проверки данных осуществляет проверку соответствия полученных данных области допустимых значений, а также достаточность данных для выполнения обработки.At step 206, the processor 108, through the data verification module 112, verifies that the received data is in compliance with the valid value area, as well as the adequacy of the data for processing.

В ответ на то, что полученных данных от приемника данных измерения 104, входящих в область допустимых значений, недостаточно, способ завершается.In response to the fact that the received data from the receiver, the measurement data 104 included in the range of acceptable values is not enough, the method ends.

В ответ на то, что полученных данных от приемника данных измерения 104, входящих в область допустимых значений, достаточно, способ переходит на этап 208.In response to the fact that the received data from the receiver of the measurement data 104 included in the range of acceptable values is sufficient, the method proceeds to step 208.

Следует отметить, что при измерениях одинаковой длительности число полезных значений, которые могут быть использованы в калибровке может быть различным. Достаточность полученных данных зависит в том числе от ошибок измерения, ошибок записи измерений, частот опроса датчиков.It should be noted that when measuring the same duration, the number of useful values that can be used in the calibration can be different. The sufficiency of the obtained data depends, inter alia, on measurement errors, measurement recording errors, and sensor polling frequencies.

Возможен вариант осуществления способа, в котором калибровка осуществляется с различной степенью точности в зависимости от количества значений для определенного вида данных. Так, например, минимальное количество значений для данных температуры составляет 200, при наличии большего количества значений, например, 500 точность калибровки возрастет.An embodiment of the method is possible in which calibration is carried out with varying degrees of accuracy depending on the number of values for a particular type of data. So, for example, the minimum number of values for temperature data is 200, if there are more values, for example, 500, the calibration accuracy will increase.

Этап 208 – получение из базы данных моделей для определенного вида данных и модели процесса, в ответ на то, что определены данные, входящие в область допустимых значенийStep 208 - obtaining from the database of models for a certain type of data and a process model, in response to the fact that the data included in the range of valid values

На этапе 208 в ответ на то, что определены данные, входящие в область допустимых значений процессор 108 осуществляет получение из базы данных 106 моделей вида данных, который был определен на этапе 204.At step 208, in response to the fact that the data included in the region of allowable values is determined, the processor 108 obtains from the database 106 models the data type that was determined at step 204.

Так для рассматриваемого неограничивающего примера измерения температуры и давления паровой турбины АЭС модель данных температуры и давления получают из базы данных 106. Упомянутые модели для каждого вида данных для каждого вида процесса сохраняют предварительно в базе данных 106.So for the considered non-limiting example of measuring temperature and pressure of a steam turbine of a nuclear power plant, a temperature and pressure data model is obtained from the database 106. The mentioned models for each type of data for each type of process are stored previously in the database 106.

Затем способ переходит к этапу 210.Then, the method proceeds to step 210.

Этап 210 – обработка данных, в частности:Step 210 - data processing, in particular:

- фильтрация входного сигнала на основе полученной модели процесса;- filtering the input signal based on the obtained process model;

- построение модели приемника данных измерения- building a model of the receiver of measurement data

На этапе 210 процессор 108 посредством модуля 114 обработки данных осуществляет построение модели процесса на основе потока данных, то есть зарегистрированных рядов наблюдений, одновременно с этим осуществляется фильтрация входного сигнала и построение модели приемника данных измерения.At step 210, the processor 108, through the data processing module 114, constructs a process model based on the data stream, that is, the recorded series of observations, at the same time filtering the input signal and constructing the model of the measurement data receiver.

На основе полученных данных, входящих в область допустимых значений, полученной модели процесса осуществляют фильтрацию полученных данных. Выполняют сглаживание нежелательных частот с сохранением характерных особенностей процесса. В рассматриваемом неограничивающем примере реализации способа с учетом модели процесса изменения температуры и давления в паровой турбине АЭС выполняют фильтрацию входного сигнала и построение модели приемника данных измерения 104.On the basis of the received data included in the range of permissible values, the obtained process model, the received data is filtered. Perform smoothing of unwanted frequencies while maintaining the characteristic features of the process. In the non-limiting example of the method under consideration, taking into account the model of the process of temperature and pressure changes in the steam turbine of nuclear power plants, the input signal is filtered and the model of the receiver of measurement data 104 is constructed.

Возможен вариант осуществления настоящего технического решения, в котором модуль 114 обработки данных выполнен по меньшей мере частично на основе предварительно обученного алгоритма машинного обучения. An embodiment of the present technical solution is possible in which the data processing module 114 is made at least partially based on a pre-trained machine learning algorithm.

В некоторых вариантах осуществления настоящего технического решения алгоритм машинного обучения предварительно обучен осуществлять построение модели процесса, фильтрацию входного сигнала и построение модели приемника данных измерения; причем в качестве входных параметров алгоритма машинного обучения задают набор данных, полученных от приемника данных измерения, входящих в область допустимых значений, вид данных и модель процесса данных, а обучение алгоритма машинного обучения представляет собой обучение с учителем на основе обучающей выборки или обучение на основе авторегрессионных моделей. В качестве дополнительных входных параметров алгоритма машинного обучения может быть задан один или несколько из: тип приемника данных измерения; параметры калибровки для данного типа приемника данных измерения, полученные ранее.In some embodiments of the present technical solution, the machine learning algorithm is preliminarily trained in constructing a process model, filtering an input signal, and constructing a model of a receiver of measurement data; moreover, as input parameters of the machine learning algorithm, a set of data received from the receiver of measurement data included in the range of permissible values, data type and model of the data process is set, and learning the machine learning algorithm is a training with a teacher based on a training sample or training based on autoregressive models. As additional input parameters of the machine learning algorithm, one or more of: the type of receiver of measurement data can be specified; calibration parameters for a given type of receiver of measurement data obtained previously.

На выходе алгоритма машинного обучения получают модель приемника данных измерения 104, входные и выходные характеристики значений хаотических инвариант для вида процесса. В качестве входных и выходных характеристик определяют корреляционную размерность D2вх. D2вых. и корреляционную энтропию K2вх. и K2вых. Причем входные характеристики значений хаотических инвариант определяют на основе полученных (необработанных) данных измерений, вида процесса и частоты опроса измеряемой величины. Выходные характеристики значений хаотических инвариант определяют на основе обработанных данных измерений, построенной модели приемника данных измерения 104, вида процесса и частоты опроса измеряемой величины.At the output of the machine learning algorithm, a receiver model of measurement data 104 is obtained, the input and output characteristics of the values of chaotic invariants for the type of process. As the input and output characteristics determine the correlation dimension D2in. D2out. and correlation entropy K2in. and K2out. Moreover, the input characteristics of the values of chaotic invariants are determined on the basis of the obtained (raw) measurement data, the type of process, and the polling frequency of the measured quantity. The output characteristics of the values of chaotic invariants are determined on the basis of the processed measurement data, the constructed model of the receiver of measurement data 104, the type of process and the polling frequency of the measured quantity.

Затем способ переходит к этапу 212.The method then proceeds to step 212.

Этап 212 – определение параметров калибровки для приемника данных измеренияStep 212 — Determining Calibration Parameters for the Measurement Data Receiver

На этапе 212 осуществляют сравнение входных и выходных характеристик значений хаотических инвариант.At step 212, the input and output characteristics of the values of the chaotic invariants are compared.

Процессор 108 компьютерного устройства 102 посредством модуля обработки данных 114 осуществляет сравнение входных и выходных характеристик значений хаотических инвариант.The processor 108 of the computer device 102 through the data processing module 114 compares the input and output characteristics of the values of chaotic invariants.

Возможен вариант осуществления, в котором предварительно задают пороговое значение для осуществления калибровки приемника данных измерения. Например, в случае отличия входных и выходных характеристик значений хаотических инвариант на 1% и более - осуществить калибровку, а в случае отличия менее, чем на 1%- не осуществлять калибровку приемника данных измерения. Возможен вариант осуществления, в котором для различных видов данных могут быть установлены различные пороговые значения. Так, например, для датчика температуры паровой турбины АЭС пороговое значение может составлять 5%, а для датчика давления- 2%.An embodiment is possible in which a threshold value is preliminarily set for calibrating a receiver of measurement data. For example, if the input and output characteristics of the values of chaotic invariants differ by 1% or more, calibrate, and if the difference is less than 1%, do not calibrate the receiver of the measurement data. An embodiment is possible in which different threshold values can be set for different types of data. For example, for a temperature sensor of a steam turbine of a nuclear power plant, the threshold value can be 5%, and for a pressure sensor, 2%.

Определение параметров калибровки для приемника данных измерения осуществляют на основе метода авторегрессии, использующего ортогональную оценку метода наименьших квадратов.Calibration parameters for the receiver of measurement data are determined based on the autoregressive method using the orthogonal least squares estimation.

Затем способ переходит к этапу 214.The method then proceeds to step 214.

Этап 214 – сохранение параметров калибровки для приемника данных измеренияStep 214 — Saving Calibration Parameters for the Measurement Data Receiver

Параметры калибровки могут сохраняться на машиночитаемом носителе и/или в базе данных, в том числе, например, базе 106, и/или на самом приемнике данных измерения напрямую.Calibration parameters can be stored on a computer-readable medium and / or in a database, including, for example, base 106, and / or on the measurement data receiver itself directly.

На этапе 214 процессор 108 компьютерного устройства 102 осуществляет сохранение параметров калибровки для типа приемника данных в базе данных 106.At step 214, the processor 108 of the computer device 102 stores the calibration parameters for the type of data receiver in the database 106.

Возможен вариант осуществления настоящего технического решения, в котором процессор 108 сохраняет параметры калибровки в памяти соответствующего приемника 104 данных измерения.An embodiment of the present technical solution is possible, in which the processor 108 stores the calibration parameters in the memory of the corresponding receiver 104 of the measurement data.

На этапе 214 способ 200 может завершаться.At step 214, method 200 may terminate.

Модификации и улучшения вышеописанных вариантов осуществления настоящего технического решения будут ясны специалистам в данной области техники. Предшествующее описание представлено только в качестве примера и не несет никаких ограничений. Таким образом, объем настоящего технического решения ограничен только объемом прилагаемой формулы изобретения.Modifications and improvements to the above described embodiments of the present technical solution will be apparent to those skilled in the art. The preceding description is provided as an example only and is not subject to any restrictions. Thus, the scope of the present technical solution is limited only by the scope of the attached claims.

Claims (19)

1. Способ калибровки приемника данных измерения, исполняемый на компьютерном устройстве, имеющем доступ к базе данных, включающий:1. A method of calibrating a receiver of measurement data executed on a computer device having access to a database, including: - получение данных от приемника данных измерения;- receiving data from the receiver of measurement data; - определение вида данных;- definition of the type of data; - получение из базы данных области допустимых значений и минимального количества значений для определенного вида данных;- obtaining from the database of the region of permissible values and the minimum number of values for a certain type of data; - проверку данных- data verification в ответ на то, что определены данные, входящие в область допустимых значений;in response to the fact that the data included in the range of acceptable values is determined; - получение из базы данных моделей определенного вида данных и модели процесса;- obtaining from the database of models of a certain type of data and process model; - обработку данных, в частности:- data processing, in particular: - построение модели процесса;- building a process model; - фильтрация входного сигнала на основе полученной модели процесса; - filtering the input signal based on the obtained process model; - построение модели приемника данных измерения;- building a model of the receiver of measurement data; - определение параметров калибровки для приемника данных измерения;- determination of calibration parameters for the receiver of measurement data; - сохранение параметров калибровки для приемника данных измерения.- saving calibration parameters for the receiver of measurement data. 2. Способ по п. 1, в котором на этапе получения данных от приемника данных измерения выполняют получение данных от по меньшей мере одного дополнительного приемника данных измерения.2. The method according to p. 1, in which at the stage of receiving data from the receiver of measurement data, receive data from at least one additional receiver of measurement data. 3. Способ по п. 2, в котором данные от приемника данных измерения и данные от по меньшей мере одного дополнительного приемника данных измерения являются данными одного вида.3. The method according to claim 2, in which the data from the receiver of the measurement data and data from at least one additional receiver of the measurement data are data of the same type. 4. Способ по п. 2, в котором данные от приемника данных измерения и данные от по меньшей мере одного дополнительного приемника данных измерения являются данными различного вида.4. The method according to claim 2, in which the data from the receiver of the measurement data and the data from at least one additional receiver of the measurement data are data of various kinds. 5. Способ по п. 1, в котором обработку данных выполняют по меньшей мере частично на основе предварительно обученного алгоритма машинного обучения.5. The method of claim 1, wherein the data processing is performed at least partially based on a pre-trained machine learning algorithm. 6. Способ по п. 5, в котором алгоритм машинного обучения предварительно обучен осуществлять построение модели процесса, фильтрацию входного сигнала и построение модели приемника данных измерения; причем в качестве входных параметров алгоритма машинного обучения задают набор данных, полученных от приемника данных измерения, входящих в область допустимых значений, и вид данных, а обучение алгоритма машинного обучения представляет собой обучение с учителем на основе обучающей выборки.6. The method according to p. 5, in which the machine learning algorithm is pre-trained to build a process model, filter the input signal and build a model of the receiver of measurement data; moreover, as input parameters of the machine learning algorithm, a set of data received from the receiver of measurement data included in the range of permissible values and the type of data are set, and learning the machine learning algorithm is a training with a teacher based on a training sample. 7. Компьютерное устройство для калибровки приемника данных измерения, включающее в себя коммуникационный интерфейс, процессор, функционально связанный с модулем определения вида данных, модулем проверки данных, модулем обработки данных и коммуникационным интерфейсом, процессор выполнен с возможностью осуществлять способ по любому из пп. 1-6.7. A computer device for calibrating a measurement data receiver, including a communication interface, a processor operatively coupled to a data type determining module, a data verification module, a data processing module and a communication interface, the processor is configured to implement the method according to any one of claims. 1-6.
RU2017128903A 2017-08-14 2017-08-14 Method and device for measurement data receiver calibration RU2660026C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017128903A RU2660026C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Method and device for measurement data receiver calibration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017128903A RU2660026C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Method and device for measurement data receiver calibration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2660026C1 true RU2660026C1 (en) 2018-07-04

Family

ID=62815383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017128903A RU2660026C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Method and device for measurement data receiver calibration

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2660026C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115047391A (en) * 2022-04-08 2022-09-13 长沙竹叶电子科技有限公司 Batch product sampling online calibration method and system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5652712A (en) * 1992-09-11 1997-07-29 Reltec Corporation Method and apparatus for calibration of digital test equipment
RU2284043C1 (en) * 2005-03-23 2006-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") Method for calibrating computerized interferometer systems on moveable platforms
US7558708B2 (en) * 2004-04-27 2009-07-07 Institut Francais Du Petrole Method of reconstructing a stochastic model, representative of a porous heterogeneous medium, to improve its calibration by production data
RU2363020C2 (en) * 2004-04-03 2009-07-27 Статойл Аса Method and device to produce calibration filter for electromagnetic data
US20150100309A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 Mstar Semiconductor, Inc. Electronic device, and calibration system and method for suppressing noise
RU2597658C2 (en) * 2010-11-08 2016-09-20 ЭлпайнРиплей, Инк. Device and method of calibrating gyro sensors
US9702762B2 (en) * 2013-03-15 2017-07-11 Lightlab Imaging, Inc. Calibration and image processing devices, methods, and systems

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5652712A (en) * 1992-09-11 1997-07-29 Reltec Corporation Method and apparatus for calibration of digital test equipment
RU2363020C2 (en) * 2004-04-03 2009-07-27 Статойл Аса Method and device to produce calibration filter for electromagnetic data
US7558708B2 (en) * 2004-04-27 2009-07-07 Institut Francais Du Petrole Method of reconstructing a stochastic model, representative of a porous heterogeneous medium, to improve its calibration by production data
RU2284043C1 (en) * 2005-03-23 2006-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") Method for calibrating computerized interferometer systems on moveable platforms
RU2597658C2 (en) * 2010-11-08 2016-09-20 ЭлпайнРиплей, Инк. Device and method of calibrating gyro sensors
US9702762B2 (en) * 2013-03-15 2017-07-11 Lightlab Imaging, Inc. Calibration and image processing devices, methods, and systems
US20150100309A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 Mstar Semiconductor, Inc. Electronic device, and calibration system and method for suppressing noise

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115047391A (en) * 2022-04-08 2022-09-13 长沙竹叶电子科技有限公司 Batch product sampling online calibration method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109558295B (en) Performance index abnormality detection method and device
US9739735B2 (en) Method and system for on-line monitoring electrolytic capacitor condition
US9363599B2 (en) Systems and methods for protecting a speaker
EP3777083B1 (en) Anomaly detection and processing for seasonal data
US9357300B2 (en) Systems and methods for protecting a speaker
US8964995B2 (en) Acoustic diagnosis and correction system
WO2017169849A1 (en) Valve diagnosis method and valve diagnosis device
Diao et al. Analysis and compensation of MEMS gyroscope drift
JP6277638B2 (en) Signal processing apparatus, signal processing method, and computer program
US20180180671A1 (en) Power drive transistor resonance sensor
RU2660026C1 (en) Method and device for measurement data receiver calibration
RU2601186C2 (en) Process control current circuit verification
CN106933247B (en) Unmanned aerial vehicle control method, device and system
US20210089962A1 (en) Information processing device, information processing method, and recording medium
US20170243111A1 (en) Neural network-based parameter estimation of loudspeakers
US9668075B2 (en) Estimating parameter values for a lumped parameter model of a loudspeaker
CN109462242A (en) Electric system low-frequency oscillation detection method based on IIR digital filtering and ESPRIT identification algorithm
US11559219B2 (en) Bio-impedance analyzer
CN113236506B (en) Industrial time delay system fault detection method based on filtering
KR102201177B1 (en) Apparatus and Method for Measuring Blood Pressure Using Support Vector Model
WO2017089856A1 (en) Frequency meter
CN111563078A (en) Data quality detection method and device based on time sequence data and storage device
JP6995100B2 (en) Information processing equipment, calculation method and calculation program
Barbé et al. A simple nonparametric preprocessing technique to correct for nonstationary effects in measured data
CN112834774B (en) Threshold value self-adaptive rotating speed signal processing system and method thereof