Формулалар анықтамалығы AI Analytics есептерінде қолданылатын әрбір метрика, балл және шек — бір бетте.
Есептерде қолданылатын әрбір формула бір жерге жинақталған. Әрбір формула өзі тиесілі есеппен және қолданылатын контекстімен сүйемелденген. Математика KaTeX арқылы көрсетіледі.
Құрама балл — көбейткіш логикасы
Тәуелсіз сигналдарды тәуелсіз ықтималдықтар сияқты біріктіреді. Metering Bypass (түйін және флот) бойынша қолданылады.
S composite = 100 ⋅ ( 1 − ∏ i = 1 N ( 1 − p i ) ) S_\text{composite} = 100 \cdot \left(1 - \prod_{i=1}^{N}(1 - p_i)\right) S composite = 100 ⋅ ( 1 − i = 1 ∏ N ( 1 − p i ) ) мұндағы p i ∈ [ 0 , 1 ] p_i \in [0, 1] p i ∈ [ 0 , 1 ] i i i
p i = { 0.00 severity = info 0.10 severity = low 0.30 severity = medium 0.50 severity = high 0.65 severity = high_plus p_i = \begin{cases}
0.00 & \text{severity}=\text{info} \\
0.10 & \text{severity}=\text{low} \\
0.30 & \text{severity}=\text{medium} \\
0.50 & \text{severity}=\text{high} \\
0.65 & \text{severity}=\text{high\_plus}
\end{cases} p i = ⎩ ⎨ ⎧ 0.00 0.10 0.30 0.50 0.65 severity = info severity = low severity = medium severity = high severity = high_plus Мысал. Екі high+ үлгісі S = 100 ⋅ ( 1 − 0.35 2 ) = 87.75 S = 100 \cdot (1 - 0.35^2) = 87.75 S = 100 ⋅ ( 1 − 0.3 5 2 ) = 87.75 жете алмайды — 100-ге қанығу үшін расталған құрылғы оқиғалары қажет (олар болмағанда сенімділік төбесі = medium).
Өлшенген қосынды бойынша балл
Top Problem Nodes (бес өлшем):
S composite = ∑ k ∈ K w k ⋅ s k , K = { battery , telem , quality , risk , events } S_\text{composite} = \sum_{k \in K} w_k \cdot s_k, \quad K = \{\text{battery}, \text{telem}, \text{quality}, \text{risk}, \text{events}\} S composite = k ∈ K ∑ w k ⋅ s k , K = { battery , telem , quality , risk , events } Тең салмақтау, әрқайсысы w k = 20 % w_k = 20\% w k = 20%
Top Gas Leaks (төрт ішкі балл, тең емес салмақтар):
S leak = 0.4 ⋅ s quiet + 0.3 ⋅ s baseline + 0.2 ⋅ s drip + 0.1 ⋅ s drift S_\text{leak} = 0.4 \cdot s_\text{quiet} + 0.3 \cdot s_\text{baseline} + 0.2 \cdot s_\text{drip} + 0.1 \cdot s_\text{drift} S leak = 0.4 ⋅ s quiet + 0.3 ⋅ s baseline + 0.2 ⋅ s drip + 0.1 ⋅ s drift Үлгі детекторлары — Metering Bypass
1-үлгі — әдепкі қысымдағы нөлдік ағын (severity = high+, p = 0.65):
trigger = ( Q ˉ ≤ 0.5 m³/h over a window ≥ 6 h ) ∧ ( σ P < 0.1 kPa ) ∧ ( P ∈ D ) \text{trigger} = (\bar Q \leq 0.5\,\text{m³/h over a window} \geq 6\,\text{h}) \land (\sigma_P < 0.1\,\text{kPa}) \land (P \in \mathcal{D}) trigger = ( Q ˉ ≤ 0.5 m³/h over a window ≥ 6 h ) ∧ ( σ P < 0.1 kPa ) ∧ ( P ∈ D ) D = { 100.0 , 101.325 , 103.0 , 105.0 } ± 0.5 ∪ { 0.0 } ± 0.3 \mathcal{D} = \{100.0, 101.325, 103.0, 105.0\}_{\pm 0.5} \cup \{0.0\}_{\pm 0.3} D = { 100.0 , 101.325 , 103.0 , 105.0 } ± 0.5 ∪ { 0.0 } ± 0.3
2-үлгі — қатып қалған қысымдағы нөлдік ағын (severity = medium, p = 0.30). Тұйықталған газ көлемі үшін Гей-Люссак заңының бұзылуы.
trigger = ( Q ˉ ≤ 0.5 m³/h ) ∧ ( Δ T ≥ 1 °C ) ∧ ( σ P < 0.1 kPa ) \text{trigger} = (\bar Q \leq 0.5\,\text{m³/h}) \land (\Delta T \geq 1\text{°C}) \land (\sigma_P < 0.1\,\text{kPa}) trigger = ( Q ˉ ≤ 0.5 m³/h ) ∧ ( Δ T ≥ 1 °C ) ∧ ( σ P < 0.1 kPa ) Гей-Люссак бойынша күтілетін ΔP (изохоралық процесс):
P 1 T 1 = P 2 T 2 ⟹ Δ P expected = P abs ( 1 ) ⋅ Δ T K T 1 ( K ) \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \;\Longrightarrow\; \Delta P_\text{expected} = P_\text{abs}^{(1)} \cdot \frac{\Delta T_K}{T_1^{(K)}} T 1 P 1 = T 2 P 2 ⟹ Δ P expected = P abs ( 1 ) ⋅ T 1 ( K ) Δ T K мұндағы:
P abs ( 1 ) = P gauge + 101.325 P_\text{abs}^{(1)} = P_\text{gauge} + 101.325 P abs ( 1 ) = P gauge + 101.325 P gauge < 50 P_\text{gauge} < 50 P gauge < 50 P abs = P kPa P_\text{abs} = P_\text{kPa} P abs = P kPa T ( K ) = T ° C + 273.15 T^{(K)} = T_{°C} + 273.15 T ( K ) = T ° C + 273.15 Δ T K = ∣ T 2 ( K ) − T 1 ( K ) ∣ = ∣ T 2 ° C − T 1 ° C ∣ \Delta T_K = |T_2^{(K)} - T_1^{(K)}| = |T_2^{°C} - T_1^{°C}| Δ T K = ∣ T 2 ( K ) − T 1 ( K ) ∣ = ∣ T 2 ° C − T 1 ° C ∣
«P қатып қалды» мынада іске қосылады:
Δ P expected σ P ≥ 3 \frac{\Delta P_\text{expected}}{\sigma_P} \geq 3 σ P Δ P expected ≥ 3 Жалған-оң қорғанысы — желілік түйін. Гей-Люссак заңы тек тұйықталған көлемге қолданылады. Газ магистраліне қосылған түйінде манометрлік қысымды газ физикасы емес, желі реттегіші ұстап тұрады. Детектор іске қосылмас бұрын:
is_network = ( median ( P gauge ) < 10 kPa ) ∧ ( σ P (window) < 2 kPa ) ∧ ¬ is_p_sensor_broken \text{is\_network} = (\text{median}(P_\text{gauge}) < 10\,\text{kPa}) \land (\sigma_P^\text{(window)} < 2\,\text{kPa}) \land \neg \text{is\_p\_sensor\_broken} is_network = ( median ( P gauge ) < 10 kPa ) ∧ ( σ P (window) < 2 kPa ) ∧ ¬ is_p_sensor_broken Егер түйін желілік түйін болса, барлық қатып-қысым оқиғалары балдан шығарылады және ақпараттық карточка қосылады.
3-үлгі — нөлдік-ағын кезеңінен кейінгі қалпына келу (severity = high, p = 0.50). Ұзақ нөлдік-ағын кезеңінен кейін бірден синхрондық Q + P секіруі:
trigger = ∃ t ∈ [ end run , + 2 h ] : Q ( t ) ≥ 10 ∧ ∣ Δ P ∣ ≥ 20 kPa \text{trigger} = \exists\, t \in [\text{end}_\text{run}, +2\text{h}] : Q(t) \geq 10 \land |\Delta P| \geq 20\,\text{kPa} trigger = ∃ t ∈ [ end run , + 2 h ] : Q ( t ) ≥ 10 ∧ ∣Δ P ∣ ≥ 20 kPa 4-үлгі — таза сеанстары бар үзіліс (severity = medium, p = 0.30). Құрылғы анық қолжетімді болған кезде архивтің сағаттап жетіспеуі:
trigger = ( missing_hours ≥ 24 ) ∧ ( successful_sessions_in_gap ≥ 1 ) \text{trigger} = (\text{missing\_hours} \geq 24) \land (\text{successful\_sessions\_in\_gap} \geq 1) trigger = ( missing_hours ≥ 24 ) ∧ ( successful_sessions_in_gap ≥ 1 ) Алдын ала сүзгілер (жалған-оң қорғаныстары)
Сигнал Шек Әсер P сенсоры бұзылған P терезе ішінде кез келген сәтте ≥ 168 h қатып қалған барлық P-негізді детекторлар өшіріледі Желіге қосылған median(P_gauge) < 10 kPa ЖӘНЕ σ_P < 2 kPa ЖӘНЕ бұзылмаған қатып-қысым үлгісі балдан шығарылады Телеметрия секіруі P > 500 P > 500 P > 500 Q > 20 × median ( Q ) Q > 20 \times \text{median}(Q) Q > 20 × median ( Q ) бұрмалау логикасына дейін жол NULL-ге ауыстырылады
Ауырлық дәрежесінің төбесі, барлық детекторлардан кейін және күдік балынан бұрын қолданылады:
Оқиғалардың құрамы Рұқсат етілген ең жоғары деңгей high+ бар very high high бар high екі немесе одан көп medium high дәл бір medium medium тек low немесе ештеңе жоқ medium
Қамту және деректер сапасы — Consumption Analytics
cov = H OK + H NULL H expected , unobs % = ( 1 − cov ) ⋅ 100 % \text{cov} = \frac{H_\text{OK} + H_\text{NULL}}{H_\text{expected}}, \quad
\text{unobs}_\% = (1 - \text{cov}) \cdot 100\% cov = H expected H OK + H NULL , unobs % = ( 1 − cov ) ⋅ 100% Шарт Ауырлық дәрежесі tail_h > 168 hcritical unobs_pct > 30%high unobs_pct > 10%medium әйтпесе low
Бағаланған байқалмаған көлем (екі әдіс). Орташа ағын бойынша экстраполяция:
V unobs ( mean ) = Q ˉ OK ⋅ H unobs V^{(\text{mean})}_\text{unobs} = \bar Q_\text{OK} \cdot H_\text{unobs} V unobs ( mean ) = Q ˉ OK ⋅ H unobs Тәуліктік профильді қайта құру:
V unobs ( profile ) = ∑ h ∈ unobs Q ˉ h V^{(\text{profile})}_\text{unobs} = \sum_{h \in \text{unobs}} \bar Q_h V unobs ( profile ) = h ∈ unobs ∑ Q ˉ h Жұмыстық бос жүріс шегі:
∣ { h : Q ( h ) < 0.05 } ∣ H OK > 0.95 ⇒ idle mode (zero consumption is not penalised) \frac{|\{h : Q(h) < 0.05\}|}{H_\text{OK}} > 0.95 \Rightarrow \text{idle mode (zero consumption is not penalised)} H OK ∣ { h : Q ( h ) < 0.05 } ∣ > 0.95 ⇒ idle mode (zero consumption is not penalised) Q/V салыстыру:
Δ V integral = ∑ h Q ( h ) ⋅ 1 h , Δ V counter = V ( t end ) − V ( t start ) \Delta V_\text{integral} = \sum_h Q(h) \cdot 1\text{h}, \quad \Delta V_\text{counter} = V(t_\text{end}) - V(t_\text{start}) Δ V integral = h ∑ Q ( h ) ⋅ 1 h , Δ V counter = V ( t end ) − V ( t start ) raise Q/V mismatch if ∣ Δ V counter − Δ V integral ∣ Δ V counter > 5 % \text{raise Q/V mismatch if } \frac{|\Delta V_\text{counter} - \Delta V_\text{integral}|}{\Delta V_\text{counter}} > 5\% raise Q/V mismatch if Δ V counter ∣Δ V counter − Δ V integral ∣ > 5% 5% төзімділігі OIML R 137 1.0 классы мен интеграциялаудың дөңгелектеу қалдығына жол беруден туындайды.
Ішкі балдар — Top Problem Nodes
Жылдам алдын ала рейтинг (тек метадеректер):
S fast = d pts ( days_since_last_session ) + s pts ( status ) S_\text{fast} = d_\text{pts}(\text{days\_since\_last\_session}) + s_\text{pts}(\text{status}) S fast = d pts ( days_since_last_session ) + s pts ( status ) d pts ( d ) = { 100 d ≥ 60 60 + ( d − 30 ) ⋅ 1.33 30 ≤ d < 60 20 + ( d − 7 ) ⋅ 1.74 7 ≤ d < 30 d ⋅ 2.85 d < 7 d_\text{pts}(d) = \begin{cases}
100 & d \geq 60 \\
60 + (d-30) \cdot 1.33 & 30 \leq d < 60 \\
20 + (d-7) \cdot 1.74 & 7 \leq d < 30 \\
d \cdot 2.85 & d < 7
\end{cases} d pts ( d ) = ⎩ ⎨ ⎧ 100 60 + ( d − 30 ) ⋅ 1.33 20 + ( d − 7 ) ⋅ 1.74 d ⋅ 2.85 d ≥ 60 30 ≤ d < 60 7 ≤ d < 30 d < 7 s pts = 30 s_\text{pts} = 30 s pts = 30
Батарея ішкі балы (mV):
v pts = { 100 V last < 3000 80 V last < 3200 50 V last < 3400 25 V last < 3600 0 otherwise v_\text{pts} = \begin{cases}
100 & V_\text{last} < 3000 \\
80 & V_\text{last} < 3200 \\
50 & V_\text{last} < 3400 \\
25 & V_\text{last} < 3600 \\
0 & \text{otherwise}
\end{cases} v pts = ⎩ ⎨ ⎧ 100 80 50 25 0 V last < 3000 V last < 3200 V last < 3400 V last < 3600 otherwise S battery = min ( 100 , v pts + d pts ( drop_pct ) ) S_\text{battery} = \min(100, v_\text{pts} + d_\text{pts}(\text{drop\_pct})) S battery = min ( 100 , v pts + d pts ( drop_pct )) мұндағы d pts = 30 d_\text{pts} = 30 d pts = 30
Тәуекел ішкі балы:
S risk = 1 1.85 ∑ i min ( cap i , α i ⋅ n i ) S_\text{risk} = \frac{1}{1.85} \sum_i \min(\text{cap}_i, \alpha_i \cdot n_i) S risk = 1.85 1 i ∑ min ( cap i , α i ⋅ n i ) Сигнал n i n_i n i α i \alpha_i α i cap quiet_n_pct0.8 40 n_plateau4 20 n_neg (binary)25 25 n_live_p8 40 n_pt_resets6 30 n_drop_rec5 30
Оқиғалар ішкі балы:
Шарт S events S_\text{events} S events physical ЖӘНЕ substitution 100 тек physical 80 тек substitution 60 тек metrology / system error 30 оқиғалар жоқ 0
Батарея шегі — Battery Forecast және Fleet Battery Forecast
Дереккөзге қатысты балл (% немесе mV):
S metro = clip [ 0 , 100 ] ( V − V crit V fresh − V crit ⋅ 100 ) S_\text{metro} = \text{clip}_{[0,100]}\left(\frac{V - V_\text{crit}}{V_\text{fresh} - V_\text{crit}} \cdot 100\right) S metro = clip [ 0 , 100 ] ( V fresh − V crit V − V crit ⋅ 100 ) Шкала V crit V_\text{crit} V crit V fresh V_\text{fresh} V fresh % (metering Li-SOCl₂) 20 90 mV (telemetry Li-pol) 3300 3600
Құрама (ең әлсіз буын):
S battery = min ( S metro , S telem ) S_\text{battery} = \min(S_\text{metro}, S_\text{telem}) S battery = min ( S metro , S telem ) T crit T_\text{crit} T crit
T crit ( opt ) = t now + V now − V crit ∣ drop_rate ∣ T_\text{crit}^{(\text{opt})} = t_\text{now} + \frac{V_\text{now} - V_\text{crit}}{|\text{drop\_rate}|} T crit ( opt ) = t now + ∣ drop_rate ∣ V now − V crit T crit ( real ) = T crit ( opt ) ⋅ ( 1 − α accel ) T_\text{crit}^{(\text{real})} = T_\text{crit}^{(\text{opt})} \cdot (1 - \alpha_\text{accel}) T crit ( real ) = T crit ( opt ) ⋅ ( 1 − α accel ) T crit ( pess ) = T crit ( real ) ⋅ 0.5 T_\text{crit}^{(\text{pess})} = T_\text{crit}^{(\text{real})} \cdot 0.5 T crit ( pess ) = T crit ( real ) ⋅ 0.5 Есеп терезесінде ауыстыру оқиғасы табылғанда, барлық сызықтық регрессиялар ауыстырудан кейінгі кезеңмен шектеледі. Әйтпесе ауыстыру кезіндегі кернеу секіруі (мысалы, 3225 → 4197 mV) жалған оң көлбеуді береді — қайта зарядталмайтын Li-pol үшін физикалық тұрғыдан мүмкін емес.
slope real = linreg ( { ( t i , v i ) : t i ≥ t replacement } ) \text{slope}_\text{real} = \text{linreg}\big(\{(t_i, v_i) : t_i \geq t_\text{replacement}\}\big) slope real = linreg ( {( t i , v i ) : t i ≥ t replacement } ) Телеметрия блогын ауыстыру. Батареясы циклдік емес телеметрия пакеті болатын құрылғылар үшін «разрядтан критикалыққа дейінгі күн саны» болжамы қолданылмайды. Ауыстыру шешімі үш тәуелсіз өлшемнің ең нашары ретінде қабылданады.
Күнтізбелік жасы:
age_status = { ok y age < 0.75 ⋅ y expected plan 0.75 ⋅ y expected ≤ y age < y expected due y age ≥ y expected \text{age\_status} = \begin{cases}
\text{ok} & y_\text{age} < 0.75 \cdot y_\text{expected} \\
\text{plan} & 0.75 \cdot y_\text{expected} \leq y_\text{age} < y_\text{expected} \\
\text{due} & y_\text{age} \geq y_\text{expected}
\end{cases} age_status = ⎩ ⎨ ⎧ ok plan due y age < 0.75 ⋅ y expected 0.75 ⋅ y expected ≤ y age < y expected y age ≥ y expected мұндағы y expected = 3 y_\text{expected} = 3 y expected = 3
Пакет бюджетіне қарсы пайдаланылған сеанстар:
sessions_status = { ok ratio < 0.75 plan 0.75 ≤ ratio < 1.0 due ratio ≥ 1.0 , ratio = sessions_used 2000 \text{sessions\_status} = \begin{cases}
\text{ok} & \text{ratio} < 0.75 \\
\text{plan} & 0.75 \leq \text{ratio} < 1.0 \\
\text{due} & \text{ratio} \geq 1.0
\end{cases}, \quad \text{ratio} = \frac{\text{sessions\_used}}{2000} sessions_status = ⎩ ⎨ ⎧ ok plan due ratio < 0.75 0.75 ≤ ratio < 1.0 ratio ≥ 1.0 , ratio = 2000 sessions_used 2000-сеанстық бюджет 2000 mAh пакетіне сәйкес келеді (TX жүктемесінде ≈ бір сеансқа 1 mAh).
Жүктеме астындағы деградация (соңғы 30 d қарсы 180–150 d бұрын):
deg_pct = 100 ⋅ min ( V old ) − min ( V recent ) min ( V old ) \text{deg\_pct} = 100 \cdot \frac{\min(V_\text{old}) - \min(V_\text{recent})}{\min(V_\text{old})} deg_pct = 100 ⋅ min ( V old ) min ( V old ) − min ( V recent ) deg_status = { ok deg_pct < 3 % watch 3 % ≤ deg_pct < 8 % degraded deg_pct ≥ 8 % \text{deg\_status} = \begin{cases}
\text{ok} & \text{deg\_pct} < 3\% \\
\text{watch} & 3\% \leq \text{deg\_pct} < 8\% \\
\text{degraded} & \text{deg\_pct} \geq 8\%
\end{cases} deg_status = ⎩ ⎨ ⎧ ok watch degraded deg_pct < 3% 3% ≤ deg_pct < 8% deg_pct ≥ 8% Қорытынды үкім (үшеуінің ең нашары):
overall = { due any of { age, sessions, deg } ∈ { due, degraded } plan else if any ∈ { plan, watch } ok otherwise \text{overall} = \begin{cases}
\text{due} & \text{any of } \{\text{age, sessions, deg}\} \in \{\text{due, degraded}\} \\
\text{plan} & \text{else if any} \in \{\text{plan, watch}\} \\
\text{ok} & \text{otherwise}
\end{cases} overall = ⎩ ⎨ ⎧ due plan ok any of { age, sessions, deg } ∈ { due, degraded } else if any ∈ { plan, watch } otherwise Сигнал / тұтыну модельдеріне арналған батарея сыйымдылығы:
Δ V period = V first − V last , Δ C used = Δ V ⋅ C mAh 1200 mV \Delta V_\text{period} = V_\text{first} - V_\text{last}, \quad
\Delta C_\text{used} = \Delta V \cdot \frac{C_\text{mAh}}{1200\text{ mV}} Δ V period = V first − V last , Δ C used = Δ V ⋅ 1200 mV C mAh мұндағы 1200 mV — Li-pol кернеуінің номиналдан толық разрядталғанға дейінгі ауытқуы (3.0 → 4.2 V). Аномалды құлдырауды анықтау соңғы 30 күндегі құлдырау жылдамдығы 90 күндік базалық деңгейден екі есе асқанда іске қосылады.
Ағуды анықтау — Top Gas Leaks
Әр станцияға бейімделетін шек:
θ leak = max ( 0.05 , P 95 ( Q ) ⋅ 0.05 ) \theta_\text{leak} = \max(0.05, P_{95}(Q) \cdot 0.05) θ leak = max ( 0.05 , P 95 ( Q ) ⋅ 0.05 ) Әр станцияның өзінің p95-нің 5% — бейімделетін, сондықтан коммерциялық нысандар тұрғын үй нысандарымен бірдей шекте белгіленбейді.
Ішкі балдар:
s quiet = 100 ⋅ min h ∈ [ 2 , 5 ] Q ( h ) θ leak (capped at 100) s_\text{quiet} = 100 \cdot \frac{\min_{h \in [2,5]} Q(h)}{\theta_\text{leak}} \text{ (capped at 100)} s quiet = 100 ⋅ θ leak min h ∈ [ 2 , 5 ] Q ( h ) (capped at 100) s baseline = 100 ⋅ P 5 ( Q ) θ leak (capped at 100) s_\text{baseline} = 100 \cdot \frac{P_5(Q)}{\theta_\text{leak}} \text{ (capped at 100)} s baseline = 100 ⋅ θ leak P 5 ( Q ) (capped at 100) s drip = 100 ⋅ ∣ { h : 0.5 θ ≤ Q ( h ) ≤ 2 θ } ∣ ∣ H ∣ s_\text{drip} = 100 \cdot \frac{|\{h : 0.5\theta \leq Q(h) \leq 2\theta\}|}{|H|} s drip = 100 ⋅ ∣ H ∣ ∣ { h : 0.5 θ ≤ Q ( h ) ≤ 2 θ } ∣ s drift = 100 ⋅ tanh ( slope ( P 5 ) θ leak / month ) s_\text{drift} = 100 \cdot \tanh\left(\frac{\text{slope}(P_5)}{\theta_\text{leak} / \text{month}}\right) s drift = 100 ⋅ tanh ( θ leak / month slope ( P 5 ) ) CO₂e есептеулері — Decarbonization және Emissions and Energy
Метан → CO₂e:
m CH4 = V leak ⋅ ϕ CH4 ⋅ ρ CH4 , ρ CH4 = 0.68 kg/m³ m_\text{CH4} = V_\text{leak} \cdot \phi_\text{CH4} \cdot \rho_\text{CH4}, \quad \rho_\text{CH4} = 0.68 \text{ kg/m³} m CH4 = V leak ⋅ ϕ CH4 ⋅ ρ CH4 , ρ CH4 = 0.68 kg/m³ m CO2e ( GWP100 ) = m CH4 ⋅ 28 , m CO2e ( GWP20 ) = m CH4 ⋅ 84 m_\text{CO2e}^{(\text{GWP100})} = m_\text{CH4} \cdot 28, \quad m_\text{CO2e}^{(\text{GWP20})} = m_\text{CH4} \cdot 84 m CO2e ( GWP100 ) = m CH4 ⋅ 28 , m CO2e ( GWP20 ) = m CH4 ⋅ 84 GWP коэффициенттері IPCC AR6 бойынша (20 жылдық коэффициент жақын мерзімдегі азайту мақсаттарына қатысты қысқа мерзімді жылыну әсерін көрсетеді).
Тікелей CO₂ (жанған газдан):
m CO2,direct = V consumed ⋅ EF CO2 , EF CO2 = 1.96 kg/m³ m_\text{CO2,direct} = V_\text{consumed} \cdot \text{EF}_\text{CO2}, \quad \text{EF}_\text{CO2} = 1.96 \text{ kg/m³} m CO2,direct = V consumed ⋅ EF CO2 , EF CO2 = 1.96 kg/m³ Энергия:
E GJ = V ⋅ HHV , HHV = 37.0 MJ/m³ E_\text{GJ} = V \cdot \text{HHV}, \quad \text{HHV} = 37.0 \text{ MJ/m³} E GJ = V ⋅ HHV , HHV = 37.0 MJ/m³ E kWh = E GJ ⋅ 1000 3.6 E_\text{kWh} = E_\text{GJ} \cdot \frac{1000}{3.6} E kWh = E GJ ⋅ 3.6 1000 Инвестиция сценарийлері — Decarbonization және Automation ROI
CAPEX / OPEX (бір түйінге):
CAPEX total = N ⋅ capex_per_node , OPEX / year = N ⋅ opex_per_node_per_year \text{CAPEX}_\text{total} = N \cdot \text{capex\_per\_node}, \quad \text{OPEX}/\text{year} = N \cdot \text{opex\_per\_node\_per\_year} CAPEX total = N ⋅ capex_per_node , OPEX / year = N ⋅ opex_per_node_per_year Құндылық / Өтелу:
Value / year = ∑ hot spots ( gas + carbon GWP100 ) \text{Value}/\text{year} = \sum_\text{hot spots}(\text{gas} + \text{carbon}_\text{GWP100}) Value / year = hot spots ∑ ( gas + carbon GWP100 ) Payback months = { CAPEX Value − OPEX ⋅ 12 Value > OPEX none otherwise \text{Payback}_\text{months} = \begin{cases}
\dfrac{\text{CAPEX}}{\text{Value} - \text{OPEX}} \cdot 12 & \text{Value} > \text{OPEX} \\
\text{none} & \text{otherwise}
\end{cases} Payback months = ⎩ ⎨ ⎧ Value − OPEX CAPEX ⋅ 12 none Value > OPEX otherwise ROI / TCO:
ROI = Value/year − OPEX/year CAPEX total ⋅ 100 % \text{ROI} = \frac{\text{Value/year} - \text{OPEX/year}}{\text{CAPEX}_\text{total}} \cdot 100\% ROI = CAPEX total Value/year − OPEX/year ⋅ 100% TCO 5 = CAPEX total + 5 ⋅ OPEX/year \text{TCO}_5 = \text{CAPEX}_\text{total} + 5 \cdot \text{OPEX/year} TCO 5 = CAPEX total + 5 ⋅ OPEX/year Сұранысты болжау — Gas Demand Forecast
Сызықтық модель (OLS):
Q ( t ) = β 0 + β 1 t + ∑ k = 1 2 [ α k sin ( 2 π k t / 365 ) + γ k cos ( 2 π k t / 365 ) ] + ∑ j = 1 6 w j 1 dow = j + δ ⋅ HDD ( t ) + ε Q(t) = \beta_0 + \beta_1 t + \sum_{k=1}^{2}[\alpha_k \sin(2\pi k t/365) + \gamma_k \cos(2\pi k t/365)] + \sum_{j=1}^{6} w_j \mathbb{1}_{\text{dow}=j} + \delta \cdot \text{HDD}(t) + \varepsilon Q ( t ) = β 0 + β 1 t + k = 1 ∑ 2 [ α k sin ( 2 π k t /365 ) + γ k cos ( 2 π k t /365 )] + j = 1 ∑ 6 w j 1 dow = j + δ ⋅ HDD ( t ) + ε Тренд + екі гармониканы қамтитын жылдық маусымдылық + апта күні фиктивті айнымалылары + жылыту-градус-күн мүшесі.
HDD:
HDD ( t ) = max ( 0 , 18 ° C − T ˉ ( t ) ) \text{HDD}(t) = \max(0, 18°C - \bar T(t)) HDD ( t ) = max ( 0 , 18° C − T ˉ ( t )) 95% СИ:
Q ^ ( t ) ± 1.96 ⋅ σ ^ ε ⋅ 1 + h ( t ) \hat Q(t) \pm 1.96 \cdot \hat\sigma_\varepsilon \cdot \sqrt{1 + h(t)} Q ^ ( t ) ± 1.96 ⋅ σ ^ ε ⋅ 1 + h ( t ) Бэктест:
MAE = 1 N ∑ t ∣ Q ( t ) − Q ^ ( t ) ∣ , MAPE = 1 N ∑ t ∣ Q ( t ) − Q ^ ( t ) ∣ Q ( t ) ⋅ 100 % \text{MAE} = \frac{1}{N} \sum_t |Q(t) - \hat Q(t)|, \quad \text{MAPE} = \frac{1}{N} \sum_t \frac{|Q(t) - \hat Q(t)|}{Q(t)} \cdot 100\% MAE = N 1 t ∑ ∣ Q ( t ) − Q ^ ( t ) ∣ , MAPE = N 1 t ∑ Q ( t ) ∣ Q ( t ) − Q ^ ( t ) ∣ ⋅ 100% Coverage 95 % = 1 N ∑ t 1 Q ( t ) ∈ [ Q ^ t ± 1.96 σ ^ ] \text{Coverage}_{95\%} = \frac{1}{N} \sum_t \mathbb{1}_{Q(t) \in [\hat Q_t \pm 1.96\hat\sigma]} Coverage 95% = N 1 t ∑ 1 Q ( t ) ∈ [ Q ^ t ± 1.96 σ ^ ] Сау сәйкестік: қамту ≈ 95%, MAPE < 15%.
Қысым аномалиялары — Pressure Anomalies
Үзіліс:
outage ( t ) = 1 P ( t ) = null ∨ P ( t ) = 0 \text{outage}(t) = \mathbb{1}_{P(t) = \text{null} \lor P(t) = 0} outage ( t ) = 1 P ( t ) = null ∨ P ( t ) = 0 Кенет құлдырау:
drop ( t ) = 1 P ( t − 1 ) − P ( t ) > 5 kPa/h \text{drop}(t) = \mathbb{1}_{P(t-1) - P(t) > 5 \text{ kPa/h}} drop ( t ) = 1 P ( t − 1 ) − P ( t ) > 5 kPa/h Базалық дрейф:
drift 30 d = P 5 ( last 30d ) − P 5 ( first 30d ) P 5 ( first 30d ) ⋅ 100 % \text{drift}_{30d} = \frac{P_5^{(\text{last 30d})} - P_5^{(\text{first 30d})}}{P_5^{(\text{first 30d})}} \cdot 100\% drift 30 d = P 5 ( first 30d ) P 5 ( last 30d ) − P 5 ( first 30d ) ⋅ 100% Талданатын кезеңде |drift| > 20% болса, базалық-дрейф оқиғасын тіркеу.
Тұрақсыздық (жылжымалы):
instability ( t ) = σ P ( 24 h ) P ˉ ( 24 h ) \text{instability}(t) = \frac{\sigma_P^{(24h)}}{\bar P^{(24h)}} instability ( t ) = P ˉ ( 24 h ) σ P ( 24 h ) Қатынас ≥ 6 сағаттық терезеде 0.3-тен асса, тұрақсыздық оқиғасын тіркеу.
Ұзақ сеанстар — IQR анықтау
Әр станцияға қатысты шек:
θ long = Q 3 + 1.5 ⋅ IQR , IQR = Q 3 − Q 1 \theta_\text{long} = Q_3 + 1.5 \cdot \text{IQR}, \quad \text{IQR} = Q_3 - Q_1 θ long = Q 3 + 1.5 ⋅ IQR , IQR = Q 3 − Q 1 Берік шеттік мән детекторы — сұрау-сеанс ұзақтығының қисық таралуы үшін z-балдан жақсырақ.
Ауырлық дәрежесінің балы:
S = 40 ⋅ long_frac + 30 ⋅ t ˉ anomaly θ long + 30 ⋅ n_incidents_critical S = 40 \cdot \text{long\_frac} + 30 \cdot \frac{\bar t_\text{anomaly}}{\theta_\text{long}} + 30 \cdot \text{n\_incidents\_critical} S = 40 ⋅ long_frac + 30 ⋅ θ long t ˉ anomaly + 30 ⋅ n_incidents_critical Үй энергиясы — Household Report
Бөлу үлгісі (бір отбасылы үй):
Сегмент Үлес Үй-жайды жылыту 60% Тұрмыстық ыстық су 20% Тамақ пісіру 10% Басқа 10%
Жылулықты сақтаудан үнемдеу:
Δ V insulation = V heating ⋅ 0.15 (typical retrofit) \Delta V_\text{insulation} = V_\text{heating} \cdot 0.15 \text{ (typical retrofit)} Δ V insulation = V heating ⋅ 0.15 (typical retrofit) Күрделі пайыз (r мөлшерлемесімен салынған үнем):
Reinvest T = Savings ⋅ ( 1 + r ) T − 1 r \text{Reinvest}_T = \text{Savings} \cdot \frac{(1 + r)^T - 1}{r} Reinvest T = Savings ⋅ r ( 1 + r ) T − 1 Ауырлық дәрежесінің жіктемесі — біріктірілген шкала
Диапазон Ауырлық дәрежесі Түс Контекст 0–9 OK жасыл composite, top problem nodes 10–29 Low көк composite 30–49 Medium сары composite 50–69 High қызғылт сары composite, top problem nodes warning 70–100 Critical қызыл composite, top problem nodes critical
Top Problem Nodes 30 / 60 шектерін қолданады — жасыл белдеудің көбірек бөлігі «қалыпты» күй ретінде қарастырылады.
Сенімділік шеңбері — Decarbonization және Metering Bypass
Сенімділік Шарт High терең балл ≥ 80, деректер ≥ 6 ай Medium терең балл ≥ 50 немесе шектеулі деректер тарихы Low төмен балл / резервтік бағалау
Далалық тексеру басымдығы — Metering Bypass
Шарт Басымдық Жуырдағы физикалық оқиға (≤ 7 d) P0 (override)Ескілеу физикалық оқиға (> 7 d) P1 балл ≥ 70, сенімділік medium немесе high P0 балл ≥ 70, сенімділік low P1 балл ≥ 50 P1 балл ≥ 30 P2 балл < 30 P3
Тұрақтылар анықтамасы
Таңба Мән Дереккөз Қолданылады EF CO2 \text{EF}_\text{CO2} EF CO2 1.96 kg/m³ IPCC AR6 Decarbonization, Emissions and Energy HHV \text{HHV} HHV 37.0 MJ/m³ табиғи газға тән (IEA) Emissions and Energy ρ CH4 \rho_\text{CH4} ρ CH4 0.68 kg/m³ стандартты жағдайлар Decarbonization GWP 100 \text{GWP}_{100} GWP 100 28 IPCC AR6, 100-year Decarbonization, Emissions and Energy GWP 20 \text{GWP}_{20} GWP 20 84 IPCC AR6, 20-year Decarbonization, Emissions and Energy Нөлге жуық ағын 0.5 m³/h эмпирикалық Metering Bypass Ең аз нөлдік-ағын кезеңі 6 h эмпирикалық Metering Bypass Қатып-қысым σ 0.1 kPa эмпирикалық Metering Bypass Гей-Люссак үшін ең аз ΔT 1.0 °C эмпирикалық Metering Bypass Қалпына келу Q мин 10 m³/h эмпирикалық Metering Bypass Қалпына келу ΔP мин 20 kPa эмпирикалық Metering Bypass Физикалық P макс 500 kPa физикалық шек Metering Bypass pre-filter Q секіру көбейткіші 20× эмпирикалық Metering Bypass pre-filter P-сенсор-бұзылған қатып қалу уақыты 168 h эмпирикалық Metering Bypass sensor health HDD базалық температурасы 18 °C IPCC Gas Demand Forecast Әдепкі ағу үлесі 0.5% IEA флот орташасы Decarbonization fallback
Әдіснамалық сілтемелер: GWP және эмиссия коэффициенттері үшін IPCC AR6 (WG I, Ch. 7); ағын-есептегіш дәлдік кластары үшін OIML R 137-1; дифференциалды-қысым ағынын есептеу үшін ISO 5167 және AGA Report No. 3; өлшеу-станциясын жобалау конвенциялары үшін EN 1776; тікелей-жану CO₂ есебі үшін GHG Protocol Scope 1.