数据分析-60-工业时序数据分析之开关频次
文章囵
- 1 工业时序数据分析
- 2 开关频次
-
- 2.1 开关频次分析的重要性
- 2.2 常用统计量
- 2.3 典型算法
- 2.4 应用场景
- 3 从时序数据中计算开关频次
-
- 3.1 模拟数据
- 3.2 检测状态变化
- 3.3 计算每5秒的开关频次
- 3.4 消除抖动
- 4 整体代码
-
- 4.1 分析计算
- 4.2 可视化(matplotlib)
- 4.3 可视化(seaborn)
- 5 参考附录
1 工业时序数据分析
在工业时序数据分析中,典型的分析指标包括:回传计数、取值水平、波动情况、开关频次、单调性分析等。
工业数据的数据产生行为、动态稳定性和长期趋势共同组成了工业过程状态的精细化描述,具体体现在这五个方面的特征:
(1)回传计数: 衡量数据生成的频率和规律性。
(2)取值水平: 评估测量值的大小和所处的区间。
(3)波动情况: 量化数据围绕其中心的离散程度和稳定性。
(4)开关频次: 分析离散状态信号的变化速率。
(5)单调性分析: 评估数据是否存在持续的、单向的趋势性变化。
工业时序数据的分析是一个多维度、多层次的系统工程。
回传计数、取值水平、波动情况、开关频次和单调性分析这五个相辅相成的关键维度。
(1)回传计数保障了数据的 “存在性” 和链路的可靠性。
(2)取值水平定义了过程的 “状态区间” 和安全边界。
(3)波动情况揭示了系统的 “稳定性” 和动态响应。
开关频次刻画了设备的 “行为模式” 和机械损耗。
单调性则指明了过程的 “长期趋势” 和渐进性变化。
将这五个维度的分析方法有机结合,可以构建一个全面而深入的工业过程监控与诊断体系。例如,一个设备的“取值水平”正常,但“波动情况”加剧且“单调性”趋势向上,这可能就是一个比单纯超限报警更早期的故障预警信号。
2 开关频次
在工业时序数据分析中,开关频次(Switching Frequency 或 Turn-on/Turn-off Cycles)是一个关键的分析指标,它反映了设备、阀门、