MixIOT中的基礎數據分析應用及其使用（三）：穩定估計值
穩定估計值或者稱為穩定性估計值，從字面上并不難理解，就是MixIOT對象穩定性的量化估計。
說到穩定性，如果接觸過數學專業或者電子和工控專業的話，可能會想到李雅普諾夫穩定性理論等內容，拋開這些復雜的東西，我們試著用一個簡單的例子，幫助大家來理解MixIOT數據分析中的穩定估計值應用要做的事情到底是什么。
圖中是一個簡單的電路：兩個燈泡、一組電池、一個開關。在電路中，用串聯的電流表去獲取回路上的電流，用并聯的電壓表去獲取電池的供電電壓。
電路圖示例
用K變量代表開關的狀態，1代表接通，0代表斷開。用L1和L2分別代表兩個燈泡的亮度，亮度范圍是0到100。A代表回路中的電流強度，V代表電池的電壓。
現在開始邊做實驗，邊記錄相開關的狀態、回路中的電流、電池的電壓以及兩個燈泡的亮度等數據。當開關被按下的時候，開關是接通狀態，也就是K等于1，這時候應該有電流通過，燈泡應該亮起。當開關松開的時候，開關變成斷開狀態，也就是K等于0，這時候就應該不會有電流通過，燈泡應該熄滅，但電池電壓仍然會有。
我們獲得了這個實驗全過程的數據。
實驗過程演示
所以，通過數據觀察到的結論是，除了電壓V是穩定的，電流A、兩個燈泡的亮度L1和L2，都是不穩定的。但事實上果真如此嗎？其實不然。那就讓這個電路背后的因素K也就是開關的數據浮出水面，再來重新審視這些數據。
實驗數據
還是先看電壓V，無論K等于0還是等于1，電壓V數據都幾乎沒有什么變化。我們給出一個結論，變量V穩定估計值等于0.01。這是我們的一個約定，穩定估計值越接近0，表示越穩定。穩定估計值越接近1，則表示越不穩定。穩定估計值最大的值就是1，超過1的值沒有意義。
電壓的穩定估計值
再看電流A，現在應該能夠看到，電流A的數據變化，完全是由于K的變化所致，當K等于0的時候，電流A就等于0。當K等于1的時候，A雖然也有波動，但范圍很小。
現在再給出兩個結論：
第一，電流A的穩定估計值等于0.37，先不管這個值是怎么算出來的，直觀來看，這個值至少說明不是特別穩定。
第二，電流A|K，這里有兩個因素，因素A稱為前景因素，K稱為背景因素，也叫干擾因素。意思是，如果排除了背景因素K的干擾，那么，前景因素A的穩定估計值等于0.02。這說明，在整個電路系統中，電流A本身并沒有什么不穩定，說明電流并沒有什么問題。
電流的穩定估計值
再看L1，也就是第一個燈泡亮度，去掉背景因素K后，也就是沒有了K的干擾后，依然穩定。
第一個燈泡亮度的穩定估計值
最后來看看L2，也就是第二個燈泡的亮度。如果不考慮背景因素K，穩定估計值為0.58，這應該是相當的不穩定，即便排除了背景因素K，穩定估計值仍然有0.48，還是不太穩定。事實上從實驗過程中就能看得出來，第二個燈泡應該與第一個燈泡并無不同，但第二個燈泡在實驗過程中卻忽明忽暗，說明第二個燈泡本身有問題。
第二個燈泡亮度的穩定估計值
上面講解的內容，前景因素都只有一個。如果把電流A、電壓V以及兩個燈泡的亮度L1和L2都作為前景因素，這個穩定估計值又當如何？如果把K作為背景因素加上，那么這個穩定估計值又當如何？這就是MixIOT數據分析中的穩定估計值應用要做的事情。
事實上，我們關注的并不是穩定或者不穩定本身，而是穩定或不穩定背后的故事。換句話說，當觀察到某個不穩定現象的時候，我們希望知道，是否存在某個影響穩定性的因素，一旦沒有了這個因素的干擾，就會變重新恢復穩定，否則，即便觀察到不穩定，也沒有任何意義。
下面還是以我們熟悉的空壓機氣站對象OBJ881為例進行穩定估計值應用的講解。要創建的是1號空壓機的供氣壓力穩定估計值，項目標識是T1，計算的過程時段和計算周期都是1小時。在這個項目中，前景因素對應的是1號空壓機產氣壓力，背景因素對應的是1號空壓機的加載狀態。因為這個項目要考察的是1號空壓機產氣壓力，但是，當空壓機卸載的時候，產氣壓力就等于零，這跟前面介紹過的燈泡電路的例子很相近。
空壓機氣站對象OBJ881
我們還可以創建項目T2，來分析2號空壓機產氣壓力的穩定性，還可以創建項目T3，來分析考察3號空壓機產氣壓力的穩定性。那這3個空壓機產氣壓力穩定估計值項目有什么用呢？
MixIOT有一個用于調度控制的邊緣計算功能叫動態配載，應用在空壓機上時，因為節能的需要，可能會經常讓空壓機加載卸載，如此一來，空壓機的產氣壓力就一定會變化。當空壓機產氣壓力的數據出現變化顯得不穩定時，如果通過穩定估計值項目判斷是因為動態配載功能主動加載卸載所致，那就無需因為表面的“不穩定”而大驚小怪。同樣，如果通過穩定估計值項目判斷并非是空壓機主動加載卸載的原因，才需要進一步排查漏氣等故障因素。
除了空壓機的產氣壓力，還可以創建三臺空壓機的產氣量穩定估計值項目；以三臺空壓機產氣壓力和產氣量為前景因素，加載狀態為背景因素的氣站整體穩定估計值項目等等。
要注意的是在顯示板標識選項中，穩定估計值選擇的是一個多條形圖的顯示圖表，這是因為穩定性估計值的結果是帶背景因素的。
穩定估計值的條形圖示例
上圖是24小時的穩定估計值圖表。其中，第一個柱，是只有前景因素X的穩定估計值，第二個柱，是前景因素X和背景因素Y的穩定估計值。
如果我們看到的是前景因素X的穩定估計值，要遠大于前景因素X和背景因素Y的穩定估計值，那么，背景因素Y，就是導致前景因素X不穩定的干擾因素。
如果無論是否考慮背景因素Y，兩組穩定性估計值相差無幾，那么就說明背景因素Y并非導致前景因素X不穩定的干擾因素。
如果我們沒有了背景因素Y，前景因素X的穩定性更差，那么，背景因素Y不僅不是前景因素X的干擾因素，反而是X的穩定因素。
前景因素X與背景因素Y在不同情況下的穩定性關系
毫無疑問，“穩定”對于安全生產是至關重要的，而在實際生產過程中各種因素互相交織、互相影響，給穩定性的判斷造成了很大困難。而MixIOT的穩定估計值應用是能夠幫助我們穿透表象，直達本質的利器。
前期回顧 （點擊內容即可前往閱讀）
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
---THE END---
如有疑問或想了解更多，請咨詢：0755-23740592
