Найти в Дзене

Учимся АНАЛИЗИРОВАТЬ графики измерений на примере

Оглавление

Сегодня я покажу как можно проанализировать график из Яндекса, для Санкт-Петербурга. Опираемся на образование в области Радиотехники и опыт анализа электроустановок, где ток отражает естественные процессы в отдельной "ячейке" общества - магазине, бизнес-центре, банке в течение дня, недели, месяца, года, нескольких лет.

Друзья, добрый день! Мне очень нравятся анализаторы/регистраторы качества энергии, потому что дают представление тренда, то есть изменение во времени = динамику. И я расскажу что полезного можно узнать, анализируя график чего-нибудь..

Рассмотрим график!

Рассмотрим два графика - нижний предположительно является следствием верхнего
Рассмотрим два графика - нижний предположительно является следствием верхнего

Начало - Апрель-Май-Сентябрь 2020

Рост и спад симметричны, после них долгое плато. Процесс распространялся медленно. Нет никаких всплесков, никаких высокочастотных колебаний, только низкая частота.

Что говорит нам производная графика на этом участке? Что прирос был очень незначителен. Как будто процесс ограничен, но не жестко, а естественным образом.

Нижний график повторяет верхний с лагом в 3 месяца.
Соотношение значений 57/540 = 10%

Рост - Сентябрь-Ноябрь 2020

С сентября график начинает экспоненциальный рост. А чем он вызван? Опять никаких высокочастотных колебаний - только низкая частота. Резкий переход (почти 90 градусов) чаще всего говорит об эффекте "клипирования" или "обрезки", обычно в случаях когда предел измерений ниже, чем значения измеряемого параметра.

Например предел измерения 30А, а ток оказался более 60А, в таких ситуациях происходит обрезка по значению, выше которого датчик измерить не может

Естественное поведение процесса - либо плавное затухание, либо разворот. Превращение экспоненты в константу выглядит очень неестественно.

Для инерционных процессов характерны плавные нарастания и плавные спады. Для переходных процессов - либо плавный рост до асимптоты, либо колебательный переход.

Типичные графики переходных процессов - колебательный с высокой частотой и низкой. Бывает еще плавнее без пересечения 1
Типичные графики переходных процессов - колебательный с высокой частотой и низкой. Бывает еще плавнее без пересечения 1

Заметим, что происходил не только равный прирост, но еще и ровно вовремя - с 1 декабря по 1 января. В электрике это соответствует началу и концу рабочего дня, когда утром все пришли, включили компьютеры на максимум, а вечером ушли. Что характерно для планируемой деятельности.

Сначала ровная экспонента, а потом не менее ровная константа?!
Сначала ровная экспонента, а потом не менее ровная константа?!

Единственный вариант выглядит как - "регистрируем от 3600 до 3700 в день, не меньше и не больше". Либо там было явно больше и ограничено на 3700. Но почему не меньше?

На данном этапе нижний график повторяет верхний, но уже без лага - "мгновенно" и прямо пропорционально. Больше сверху = больше снизу, причем сразу.
86/3700 = 2%, то есть в 5 раз меньше, чем на предыдущем периоде.

Спад Январь-Март 2021

На данном этапе откуда-то появляется высокочастотная составляющая, быстрые колебания вверх-вниз, но не периодические. Это уже больше похоже на какой-то естественный нестабильный процесс с "качелями" по принципу "включили-выключили".

50/1100 = 4,5% к этому приходит график к Марту 2021

Плато Март-Июнь 2021

С 1го апреля по 15 июня плато, и на этом плато соотношение равно 38/712 = 5%

График любит ровные даты, например 1е число, 15 число.
График любит ровные даты, например 1е число, 15 число.

"Горка" Июнь-Июль-Август 2021

На данном этапе нижний график начинает идти не с отставанием от заражений, а с ОПЕРЕЖЕНИЕМ! Как это вообще возможно? Причина и следствие поменялись местами.

На этапе волны 104/2029 = 5%. Стабильность!

Качели Сентябрь-Ноябрь 2021

Максимально странное поведение график демонстрирует в последние 2 месяца. На низкочастотную экспоненту наложилась высокочастотная синусоида постоянной частоты.

Только с Августа регистрирутся спады по выходным, что объясняется сменой режима измерений, либо усреднением по неделям на предыдущих этапах
Только с Августа регистрирутся спады по выходным, что объясняется сменой режима измерений, либо усреднением по неделям на предыдущих этапах

Если смотреть по графику, то спады это выходные, а пики - это будние дни. Получается в выходные значения стабильно ниже, нежели в будние дни? Но почему график это не показывал раньше?

На данном этапе соотношение Верхний/Нижний колеблется от 5% в выходные до 2% в будние дни.

Заключение. Выводы.

Посмотрим 2 года анализа данных в наложении.

Наложение графика 2021 года на график 2020 года
Наложение графика 2021 года на график 2020 года

Какие выводы можно сделать:

  1. Нижний график раньше отставал от верхнего на 3 месяца назад, а теперь опережает на 2 недели??!!
  2. Верхний график не зависит от сезона, потому что пики и спады не повторяются. Но нижний показывает максимумы в Лето/Зиму.
  3. Соотношение нижнего графика к верхнему стабильно и не бывает больше 5% и меньше 2%
  4. График показывает ограниченность, и если росто происходит слишком быстро - резко сбавляет скорость как гонщик, завидевший машину ДПС в городе до "ровно 80 км/ч".
  5. Верхний график может проявлять стабильность до константы, рост по экспоненте, плавное плато или синус(х)+х.
  6. Верхний график может показываеть одинаковое значение в течение МЕСЯЦА каждый день, что неестественно для случайного процесса.
  7. С августа по ноябрь 2021 график регистрируется с выходными днями, и показывает значение по выходным на 500 меньше, чем в будние дни.
  8. Верхний график любит ровные числа - 1, 10, 15. Например плато 2020 года было с 1 декабря по 1 января, а в 2021 с 15 июля по 10 августа.
  9. График то обладает инерцией разгоняясь как паровоз, то не обладает и может быть остановлен как по мановению волшебной палочки.
  10. График то послушен как частотно-регулируемый двигатель, то непослушен как струя на ветру.

Если бы я снял такой график тока на анализаторе - я бы его переснял. Потому что это какая-то ерунда:

  1. Предел надо выставить больше, Ноябрь-Январь 2020 выглядит заклипаным, верхушка отрезана, аналогично Июль-Август 2021
  2. Откуда ВЧ составляющая Сен-Ноя 21, и почему ее не было раньше? Сменили прибор в процессе измерений и раньше он округлял до недели, а теперь по дням? Тогда сразу бы и округлял по дням, или до конца уже неделями
  3. Нижний график елозит во времени и не совпадает экстремумами. Будто кусок вырезали, сместили остаток, а сетку времени забыли отредактировать. Выглядит неестественно и странно.
  4. Отсутствие годовых колебаний - неестественно для природы. Летом больше отпусков, выше температуры, осенью больше активности, зимой спад активности и температуры. Но график об этом не знает и делает какую-то дичь два года подряд, будто это не один процесс, а много разных идей, сменяющих одна другую.
  5. Более опытные люди возможно вообще бы усомнились во взаимосвязи верхнего и нижнего графиков, так она слабо прослеживается. Верхняя кривая рисует пируэты, а нижний колеблется чуть вверх-вниз на уровне "погрешности измерений".

Все что написано в статье - авторское видение, я нигде про это не читал и все выводы делал сам. Спасибо за внимание и до новых встреч!

А если Вам нужно проанализировать что-то электрическое, например энергопотребление здания или переходный процесс в электроустановке - обращайтесь к нам HTTPS://AVB.SPB.RUУчи