GB/T 40859-2021流式數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)控制圖

ICS0312030

CCSA.41.

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T40859—2021

流式數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)控制圖

Controlchartforstreamingdatamonitoring

2021-10-11發(fā)布2022-05-01實(shí)施

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/T40859—2021

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語和定義

3………………1

符號(hào)

4………………………3

應(yīng)用條件

5…………………4

基于離散小波變換的數(shù)據(jù)預(yù)處理

6………………………5

單變量流式數(shù)據(jù)控制圖的構(gòu)建

7…………6

概述

7.1…………………6

單變量流式數(shù)據(jù)控制圖的構(gòu)建

7.2EWMA…………6

單變量流式數(shù)據(jù)控制圖的構(gòu)建

7.3EWMS……………6

單變量流式數(shù)據(jù)控制圖應(yīng)用步驟

7.4…………………7

多變量流式數(shù)據(jù)控制圖的構(gòu)建

8…………7

概述

8.1…………………7

小波系數(shù)重組

8.2………………………7

多變量流式數(shù)據(jù)控制圖的構(gòu)建

8.3MEWMA………8

多變量流式數(shù)據(jù)控制圖的構(gòu)建

8.4MEWMC…………9

多變量流式數(shù)據(jù)控制圖應(yīng)用步驟

8.5…………………9

附錄資料性離散小波變換及多分辨率分析原理

A()…………………10

附錄資料性單變量流式數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)例

B()……………12

附錄資料性多變量流式數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)例

C()……………15

附錄資料性代碼實(shí)現(xiàn)

D()………………18

參考文獻(xiàn)

……………………29

Ⅰ

GB/T40859—2021

前言

本文件按照標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任

。。

本文件由全國(guó)統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口

(SAC/TC21)。

本文件起草單位清華大學(xué)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院

:、。

本文件主要起草人王凱波楊洛丁文興張帆趙靜

:、、、、。

Ⅲ

GB/T40859—2021

引言

在現(xiàn)代復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)和裝備運(yùn)行過程中由于自動(dòng)化傳感器的廣泛應(yīng)用所獲取的數(shù)據(jù)往往是流式

,,

數(shù)據(jù)的形式所謂流式數(shù)據(jù)是一組數(shù)量龐大順次有序快速高頻到達(dá)的數(shù)據(jù)序列現(xiàn)有的控制圖往

。,、、。

往基于較大間隔進(jìn)行離散采樣獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行過程控制由于流式數(shù)據(jù)具有快速高頻等特點(diǎn)現(xiàn)有控

。,

制圖通常無法適用于控制產(chǎn)生流式數(shù)據(jù)的過程

。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與分析往往是低頻的如每小時(shí)對(duì)一條生產(chǎn)水杯的生產(chǎn)線進(jìn)行產(chǎn)品采樣和關(guān)鍵質(zhì)

,

量指標(biāo)測(cè)量以判斷生產(chǎn)過程的狀態(tài)是否正常而在復(fù)雜系統(tǒng)的生產(chǎn)制造和運(yùn)行過程中通常會(huì)布局很

,。,

多設(shè)備狀態(tài)傳感器和自動(dòng)化檢測(cè)儀器以秒甚至更小的時(shí)間單位為間隔對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及產(chǎn)品質(zhì)量指

,,

標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)和持續(xù)的數(shù)據(jù)收集由此產(chǎn)生流式數(shù)據(jù)這些流式數(shù)據(jù)包含比低頻數(shù)據(jù)更加復(fù)雜全

、,。、

面的信息但其信息密度也相對(duì)較低因此需要合適的特征提取手段挖掘流式數(shù)據(jù)中包含的信息

,,,,。

世紀(jì)有學(xué)者提出了多分辨率分析方法這是一種基于離散小波變換的數(shù)據(jù)分析方法可以將

20,。,

數(shù)據(jù)分解到不同的頻率尺度下進(jìn)行分析此后小波分析的理論方法不斷完善多分辨率小波分析十

。,。

分適用于處理高頻的流式數(shù)據(jù)將高頻的流式數(shù)據(jù)分解到不同的頻率尺度后可在不同的尺度下分別

。,

分析提取流式數(shù)據(jù)中復(fù)雜的信息

,。

本文件可對(duì)高速鐵路裝備制造復(fù)雜產(chǎn)品制造等系統(tǒng)在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品

、、

質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)對(duì)關(guān)鍵信號(hào)的異常變化進(jìn)行預(yù)警有可能在早期發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)故障提升系統(tǒng)安全可靠

,,,

性提高產(chǎn)品質(zhì)量

,。

Ⅳ

GB/T40859—2021

流式數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)控制圖

1范圍

本文件給出了對(duì)單變量及多變量流式計(jì)量型數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的控制圖方法

。

本文件適用于對(duì)產(chǎn)生流式數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)有一定關(guān)聯(lián)關(guān)系的過程或質(zhì)量變量在均值和基本波

,

動(dòng)特征已知的條件下對(duì)偏移和波動(dòng)進(jìn)行控制

,。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款其中注日期的引用文

。,

件僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于

,;,()

本文件

。

統(tǒng)計(jì)學(xué)詞匯及符號(hào)第部分一般統(tǒng)計(jì)術(shù)語與用于概率的術(shù)語

GB/T3358.11:

統(tǒng)計(jì)學(xué)詞匯及符號(hào)第部分應(yīng)用統(tǒng)計(jì)

GB/T3358.22:

3術(shù)語和定義

和界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件

GB/T3358.1GB/T3358.2。

31

.

流式數(shù)據(jù)streamingdata

一組數(shù)量龐大順次有序快速高頻到達(dá)的數(shù)據(jù)序列

、、。

注1傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)交通監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等往往都是以流式數(shù)據(jù)的形式被收集

:、。

注2流式數(shù)據(jù)通常是由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)源持續(xù)產(chǎn)生隨時(shí)間延續(xù)而增長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集合具有采樣間隔小采樣頻

:,,、

率高到達(dá)速度快數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)

、、。

32

.

EWMA控制圖EWMAchart

指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均控制圖exponen