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

ICS0312030

CCSA.41.

中華人民共和國國家標準

GB/T40859—2021

流式數(shù)據(jù)監(jiān)測控制圖

Controlchartforstreamingdatamonitoring

2021-10-11發(fā)布2022-05-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

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

術語和定義

3………………1

符號

4………………………3

應用條件

5…………………4

基于離散小波變換的數(shù)據(jù)預處理

6………………………5

單變量流式數(shù)據(jù)控制圖的構建

7…………6

概述

7.1…………………6

單變量流式數(shù)據(jù)控制圖的構建

7.2EWMA…………6

單變量流式數(shù)據(jù)控制圖的構建

7.3EWMS……………6

單變量流式數(shù)據(jù)控制圖應用步驟

7.4…………………7

多變量流式數(shù)據(jù)控制圖的構建

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)控制圖的構建

8.3MEWMA………8

多變量流式數(shù)據(jù)控制圖的構建

8.4MEWMC…………9

多變量流式數(shù)據(jù)控制圖應用步驟

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)應用實例

B()……………12

附錄資料性多變量流式數(shù)據(jù)應用實例

C()……………15

附錄資料性代碼實現(xiàn)

D()………………18

參考文獻

……………………29

Ⅰ

GB/T40859—2021

前言

本文件按照標準化工作導則第部分標準化文件的結構和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任

。。

本文件由全國統(tǒng)計方法應用標準化技術委員會提出并歸口

(SAC/TC21)。

本文件起草單位清華大學中國標準化研究院

:、。

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)代復雜生產(chǎn)系統(tǒng)和裝備運行過程中由于自動化傳感器的廣泛應用所獲取的數(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的數(shù)據(jù)序列現(xiàn)有的控制圖往

。,、、。

往基于較大間隔進行離散采樣獲得的數(shù)據(jù)進行過程控制由于流式數(shù)據(jù)具有快速高頻等特點現(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對一條生產(chǎn)水杯的生產(chǎn)線進行產(chǎn)品采樣和關鍵質(zhì)

,

量指標測量以判斷生產(chǎn)過程的狀態(tài)是否正常而在復雜系統(tǒng)的生產(chǎn)制造和運行過程中通常會布局很

,。,

多設備狀態(tài)傳感器和自動化檢測儀器以秒甚至更小的時間單位為間隔對設備運行狀態(tài)及產(chǎn)品質(zhì)量指

,,

標進行實時自動和持續(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)更加復雜全

、,。、

面的信息但其信息密度也相對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

,,,,。

世紀有學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)中復雜的信息

,。

本文件可對高速鐵路裝備制造復雜產(chǎn)品制造等系統(tǒng)在運行過程中所產(chǎn)生的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品

、、

質(zhì)量數(shù)據(jù)進行監(jiān)測對關鍵信號的異常變化進行預警有可能在早期發(fā)現(xiàn)危險故障提升系統(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)測控制圖

1范圍

本文件給出了對單變量及多變量流式計量型數(shù)據(jù)進行監(jiān)測的控制圖方法

。

本文件適用于對產(chǎn)生流式數(shù)據(jù)的一個或多個有一定關聯(lián)關系的過程或質(zhì)量變量在均值和基本波

,

動特征已知的條件下對偏移和波動進行控制

,。

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

。,

件僅該日期對應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)計學詞匯及符號第部分一般統(tǒng)計術語與用于概率的術語

GB/T3358.11:

統(tǒng)計學詞匯及符號第部分應用統(tǒng)計

GB/T3358.22:

3術語和定義

和界定的以及下列術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的數(shù)據(jù)序列

、、。

注1傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)交通監(jiān)測數(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)通常是由一個或多個數(shù)據(jù)源持續(xù)產(chǎn)生隨時間延續(xù)而增長的動態(tài)數(shù)據(jù)集合具有采樣間隔小采樣頻

:,,、

率高到達速度快數(shù)據(jù)量大等特點

、、。

32

.

EWMA控制圖EWMAchart

指數(shù)加權移動平均控制圖exponen