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河道水位監測儀數據異常識別方法優化需結合河道水位變化規律、設備特性、環境干擾因素,從數據預處理、特征提取、識別模型、驗證優化四方面改進。首先完善數據預處理流程,對原始水位數據進行濾波處理,采用滑動平均濾波(窗口大小 5 分鐘)去除波浪導致的高頻波動,再通過閾值法剔除明顯異常值(如超出歷史最高水位 1m 的數據);同時關聯環境數據,如降雨時段水位上漲屬正常,無降雨時水位驟升則標記異常,減少誤判。
特征提取環節需挖掘異常數據關鍵特征,從時間維度提取 “水位變化速率"(如 10 分鐘內變化超 50cm)、“數據連續性"(如連續 3 次采集數據缺失),從數值維度提取 “偏離度"(與同期歷史均值偏差超 20%)、“波動幅度"(1 小時內波動超 30cm),將這些特征量化為識別指標。識別模型采用 “規則庫 + 機器學習" 融合方式,規則庫內置常見異常規則(如設備斷電導致數據為 0),機器學習選用決策樹算法,通過歷史異常數據(如傳感器故障、通信中斷、洪水過境)訓練模型,提升復雜場景識別能力,如區分 “暴雨導致水位正常上漲" 與 “傳感器漂移導致虛假上漲"。
優化后需建立驗證機制,選取 3 條不同類型河道(山區河道、平原河道、城市河道)的 1 年歷史數據,按 7:3 比例分為訓練集與測試集,測試集異常識別準確率需≥95%,誤判率≤3%;同時開展現場驗證,在監測儀上加裝異常標記功能,工作人員發現實際異常時手動標記,用于后續模型迭代。此外需設置動態更新機制,每季度根據新產生的異常數據更新規則庫與模型參數,適應河道水文變化(如河道淤積導致水位基準變化),同時記錄每次異常處理結果,形成 “識別 - 處理 - 反饋" 閉環,持續提升識別精度。
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