1.一种基于模型自动匹配的大坝单测点阈值计算方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)选择多项式回归、差分自回归移动平均模型、长短期记忆网络、多层感知机、均值、最小二乘回归、基于注意力机制的长短期记忆网络的机器学习和深度学习模型,构建到预测模型总库;(2)从每类仪器中选择5个测点构成试点集,试点集中每个测点依次向模型总库中所有模型输入测点数据,为每个模型配置最佳参数并计算其R平方值,比较R平方值选择对应值最大的预测模型配置给该测点,并存入数据库;(3)剩余测点与所有已配置好的同仪器类型的测点计算数据相似度,选择最小相似度值的测点作为相似测点,若最小相似度值小于等于阈值S,则直接配置该测点与相似测点相同的预测模型,否则返回步骤(2)重新匹配模型;(4)每隔一个月更新一次预测模型,计算这个月测点数据的R平方值,与原预测模型离线阶段时的初始R平方值比较,若大于等于初始R平方值,则原预测模型不变,若小于初始R平方值且两者相差在0.02范围内,则仅更新原预测模型的超参数,否则返回步骤(2)重新匹配模型;(5)将清洗后的测点数据输入预测模型,得到预测值,并根据3σ准则计算出测点阈值当日的异常级别。
2.根据权利要求1中所述的一种基于模型自动匹配的大坝单测点阈值计算方法,其特征在于,所述步骤(2)中从每类仪器中选择5个测点构成试点集,试点集中每个测点依次向模型总库中所有模型输入测点数据,为每个模型配置最佳参数并计算其R平方值,比较R平方值选择对应值最大的预测模型配置给该测点,并存入数据库的具体步骤如下:(2.1)对于仪器类型,每个模型需要训练的超参数皆事先设定好并存入数据库,并分为无参数、机器学习模型参数和深度学习模型参数3种情况;其中无参数情况下不训练参数;机器学习模型参数下先随机生成G 1 个超参数值组,与测点数据一同输入模型训练,并得到G 1 个R平方值,将G 1 个超参数值组和R平方值输入代理模型训练,其中代理模型选择随机森林,之后随机生成G 2 个超参数值组,输入代理模型得到G 2 个R平方值,从中选择值最大的超参数值组作为最佳参数,其中G 1 默认值为1000,G 2 默认值是2000;(2.2)试点集中每个测点依次向模型总库中所有模型输入测点数据,得到 的结果,再求每个预测模型的R平方值, 其中j=1,2,…,N, 是第i个预测模型的预测值, 是平均值,比较 值并将最大值的预测模型赋予给该测点,并将模型名和R平方值存入数据库。
3.根据权利要求1中所述的一种基于模型自动匹配的大坝单测点阈值计算方法,其特征在于,所述步骤(3)中剩余测点与所有已配置好的同仪器类型的测点计算数据相似度,选择最小相似度值的测点作为相似测点,并与阈值比较做出相应处理的具体步骤如下:(3.1)依次遍历剩余测点,获取测点T i 前Y年数据(t i1 ,...t in )和仪器类型名,与所有已配置好的同仪器类型的测点T j 计算数据相似度,其中相似度计算应用形态相似距离的方法,公式如下所示:其中t ik 是测点T i 第k天的测值,t jk 是测点T j 第k天的测值, 计算的是欧式距离, 计算的是曼哈顿距离, 计算的是每天测值差值之和的绝对值;(3.2)选择D MSD 值最小的测点作为相似测点,当D MSD ≤S时,则直接配置该测点与相似测点相同的预测模型,否则返回步骤(2)重新匹配最佳模型;
4.根据权利要求1中所述的一种基于模型自动匹配的大坝单测点阈值计算方法,其特征在于,所述步骤(4)中更新预测模型,比较该时段测点数据的R平方值与原预测模型离线阶段时的初始R平方值,若大于等于初始R平方值则不变,若小于且差值在0.02范围内则仅更新原预测模型的超参数,否则重新匹配模型的具体步骤如下:每隔一个月更新一次预测模型,若未满一个月则直接进行阈值计算,否则计算这个月测点数据的R平方值,与原预测模型离线阶段时的初始R平方值比较,若大于等于初始R平方值,则原预测模型不变;若小于初始R平方值且两者差值在0.02范围内,则为原始超参数组(v 1 ,v 2 ,...v n )中各参数设置取值区间,即v i 参数的取值区间为[0.5v i ,1.5v i ],之后从中随机取值生成G个超参数值组,与清洗后的测点数据一同输入原预测模型,并比较计算出来的R平方值,包含原始超参数组的R平方值,选择其中值最大的超参数组来更新原预测模型参数;否则返回步骤(2)中重新匹配模型,若更新后的预测模型仍是原模型,则报出预测模型总库需要增加新预测模型的日志。
5.根据权利要求1中所述的一种基于模型自动匹配的大坝单测点阈值计算方法,其特征在于,所述步骤(5)中计算出测点阈值当日的异常级别的具体步骤如下:将清洗后的测点数据输入预测模型,得到预测值,并根据3σ准则计算出测点阈值当日的异常级别,即当 时,测点发生异常,其中残差 x i 是测值, 是平均值。