本發(fā)明屬于管道流量檢測(cè)相關(guān)，尤其涉及基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

2、輸氫管網(wǎng)作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵一環(huán)，承擔(dān)著將氫氣從生產(chǎn)地輸送到消費(fèi)地的重要任務(wù)。隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮娜找嬖鲩L(zhǎng)，輸氫管網(wǎng)的建設(shè)和優(yōu)化成為氫能發(fā)展的重要組成部分。確保輸氫管網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于降低能源成本、提高能源利用效率具有重要意義。

3、在輸氫管網(wǎng)的流量監(jiān)控與異常檢測(cè)領(lǐng)域，傳統(tǒng)技術(shù)往往采取獨(dú)立分析各個(gè)傳感器數(shù)據(jù)的方法，未能充分利用傳感器之間的相互關(guān)系。這種獨(dú)立分析策略在面對(duì)單一傳感器故障時(shí)，可能會(huì)引起誤報(bào)，從而增加了運(yùn)維成本和人工審核的負(fù)擔(dān)。此外，現(xiàn)有技術(shù)在處理具有強(qiáng)相關(guān)性的多傳感器數(shù)據(jù)時(shí)，往往缺乏足夠的靈活性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法及系統(tǒng)，本發(fā)明方法能夠有效識(shí)別工業(yè)輸氫管網(wǎng)中的異常流量數(shù)據(jù)，提高工業(yè)安全管理水平。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一個(gè)方面提供基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法，包括：

3、獲取待檢測(cè)的輸氫管網(wǎng)氫氣流量數(shù)據(jù)；

4、在訓(xùn)練好的異常檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)模型中，對(duì)獲取的待檢測(cè)的輸氫管網(wǎng)氫氣流量數(shù)據(jù)，在時(shí)間維度和通道維度進(jìn)行自適應(yīng)切片，得到大小一致的數(shù)據(jù)切片；

5、利用時(shí)間特征提取器提取不同數(shù)據(jù)切片在時(shí)間切片方向的時(shí)間特征，利用空間特征提取器對(duì)所提取的時(shí)間特征在維度切片方向提取通道特征，并利用主干特征提取器提取所述通道特征的主干特征；

6、利用由多組不同特征尺度隱藏層構(gòu)成的重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)所提取的主干特征學(xué)習(xí)不同尺度下的潛在表示，得到多視野下的重構(gòu)輸出；

7、對(duì)所得到的多視野下的重構(gòu)輸出進(jìn)行異常評(píng)分，得到異常檢測(cè)結(jié)果。

8、本發(fā)明的第二個(gè)方面提供基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

9、獲取單元，用于獲取待檢測(cè)的輸氫管網(wǎng)氫氣流量數(shù)據(jù)；

10、切片單元，用于在訓(xùn)練好的異常檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)模型中，對(duì)獲取的待檢測(cè)的輸氫管網(wǎng)氫氣流量數(shù)據(jù)，在時(shí)間維度和通道維度進(jìn)行自適應(yīng)切片，得到大小一致的數(shù)據(jù)切片；

11、提取單元，用于利用時(shí)間特征提取器提取不同數(shù)據(jù)切片在時(shí)間切片方向的時(shí)間特征，利用空間特征提取器對(duì)所提取的時(shí)間特征在維度切片方向提取通道特征，并利用主干特征提取器提取所述通道特征的主干特征；

12、重構(gòu)單元，用于利用由多組不同特征尺度隱藏層構(gòu)成的重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)所提取的主干特征學(xué)習(xí)不同尺度下的潛在表示，得到多視野下的重構(gòu)輸出；

13、異常檢測(cè)單元，用于對(duì)所得到的多視野下的重構(gòu)輸出進(jìn)行異常評(píng)分，得到異常檢測(cè)結(jié)果。

14、本發(fā)明的第三個(gè)方面提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器和總線，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有所述處理器可執(zhí)行的機(jī)器可讀指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，所述處理器與所述存儲(chǔ)器之間通過總線通信，所述機(jī)器可讀指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)執(zhí)行基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法。

15、本發(fā)明的第四個(gè)方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法。

16、以上一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案存在以下有益效果：

17、在本發(fā)明中，通過在時(shí)間維度和通道維度進(jìn)行自適應(yīng)切片，得到大小一致的數(shù)據(jù)切片；利用時(shí)間特征提取器、空間特征提取器和主干特征提取器捕獲切片內(nèi)部及切片之間的特征關(guān)聯(lián)；利用由多組不同特征尺度隱藏層構(gòu)成的重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多視野下的重構(gòu)，對(duì)重構(gòu)結(jié)果進(jìn)行異常評(píng)分，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的異常檢測(cè)；本發(fā)明方法能夠有效識(shí)別工業(yè)輸氫管網(wǎng)中的異常流量數(shù)據(jù)，提高工業(yè)安全管理水平。

18、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法，其特征在于，在所述異常檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練中，記錄當(dāng)前訓(xùn)練輪次的總損失，若當(dāng)前訓(xùn)練輪次的總損失大于前一輪訓(xùn)練輪次的總損失，則減小切片大小；若當(dāng)前訓(xùn)練輪次的總損失小于前一輪訓(xùn)練輪次的總損失，則增大切片大小。

3.如權(quán)利要求1所述的基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)獲取的待檢測(cè)的輸氫管網(wǎng)氫氣流量數(shù)據(jù)，在時(shí)間維度和通道維度進(jìn)行自適應(yīng)切片，得到大小一致的數(shù)據(jù)切片；具體為：

4.如權(quán)利要求3所述的基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法，其特征在于，通過模式擴(kuò)展方法以擴(kuò)展待檢測(cè)的輸氫管網(wǎng)氫氣流量數(shù)據(jù)通道維度大小，具體為：

5.如權(quán)利要求3所述的基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法，其特征在于，所述相似度聚合方法具體為：

6.如權(quán)利要求1所述的基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法，其特征在于，利用時(shí)間特征提取器提取不同數(shù)據(jù)切片在時(shí)間切片方向的時(shí)間特征，利用空間特征提取器對(duì)所提取的時(shí)間特征在維度切片方向提取通道特征，并利用主干特征提取器提取所述通道特征的主干特征，具體為：

7.如權(quán)利要求1所述的基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法，其特征在于，利用由多組不同特征尺度隱藏層構(gòu)成的重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)所提取的主干特征學(xué)習(xí)不同尺度下的潛在表示，得到多視野下的重構(gòu)輸出，具體為：

8.基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括：處理器、存儲(chǔ)器和總線，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有所述處理器可執(zhí)行的機(jī)器可讀指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，所述處理器與所述存儲(chǔ)器之間通過總線通信，所述機(jī)器可讀指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了基于雙維度特征的輸氫管網(wǎng)流量異常檢測(cè)方法及系統(tǒng)，通過在時(shí)間維度和通道維度進(jìn)行自適應(yīng)切片，得到大小一致的數(shù)據(jù)切片；利用時(shí)間特征提取器、空間特征提取器和主干特征提取器捕獲切片內(nèi)部及切片之間的特征關(guān)聯(lián)；利用由多組不同特征尺度隱藏層構(gòu)成的重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多視野下的重構(gòu)，對(duì)重構(gòu)結(jié)果進(jìn)行異常評(píng)分，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的異常檢測(cè)；本發(fā)明方法能夠有效識(shí)別工業(yè)輸氫管網(wǎng)中的異常流量數(shù)據(jù)，提高工業(yè)安全管理水平。

技術(shù)研發(fā)人員：韓德隆,周鳴樂,李剛,李佳宸,萬金,李敏,王興利
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東省計(jì)算中心（國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19