[發(fā)明專(zhuān)利]基于流程建模的工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法及在磷肥生產(chǎn)中的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710504773.7
• 申請(qǐng)日: 2017-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107422705A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李瑩;范彬彬;張凌飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)濱海產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 天津諾德知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)12213
• 代理人: 欒志超

1.一種基于流程建模的工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：對(duì)工業(yè)生產(chǎn)流程進(jìn)行建模；

步驟2：采集模型中的數(shù)據(jù)，得到步驟1所述的模型的實(shí)例；

步驟3：使用步驟2的實(shí)例進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理及分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述步驟1中對(duì)工業(yè)生產(chǎn)流程進(jìn)行建模的具體過(guò)程如下：

定義活動(dòng)，即該生產(chǎn)流程中共包含哪幾個(gè)步驟，對(duì)于每個(gè)活動(dòng)，需定義的元素包括活動(dòng)屬性、原料屬性、控制及過(guò)程屬性和產(chǎn)品屬性。

定義連接線，即不同活動(dòng)間如何先后串連，連接線需定義的元素包括從哪個(gè)活動(dòng)出發(fā)，到哪個(gè)活動(dòng)、條件；

定義路由，需定義的元素包括與/或/異或。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述步驟2中采集模型中的數(shù)據(jù)主要由傳感器等設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和采樣質(zhì)檢數(shù)據(jù)兩個(gè)部分組成，分別對(duì)應(yīng)模型中的控制及過(guò)程屬性和產(chǎn)品屬性，由信息系統(tǒng)或人工錄入。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述步驟3中數(shù)據(jù)預(yù)處理可根據(jù)模型中定義的取值范圍去除異常值或?qū)⒊龇秶嫡淼秸７秶校鶕?jù)活動(dòng)描述信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行特定的預(yù)處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述步驟3中數(shù)據(jù)分析是指在預(yù)處理后，得到規(guī)整的數(shù)據(jù)，可以選擇不同的活動(dòng)，不同的算法進(jìn)行靈活的分析；

在出現(xiàn)不同活動(dòng)的采樣時(shí)間間隔不同時(shí)，可以通過(guò)卷積等方法將樣本整合到同樣的時(shí)間間隔。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于：所述活動(dòng)屬性，包括該活動(dòng)消耗的時(shí)間；所述控制及過(guò)程屬性，包括該生產(chǎn)過(guò)程的物化屬性及其取值范圍；產(chǎn)品屬性，包括采樣時(shí)間或是采樣批次。

7.一種如權(quán)利要求1-6任一所述基于流程建模的工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法在磷肥生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：對(duì)磷肥生產(chǎn)中的從磷礦漿到稀磷酸生產(chǎn)流程進(jìn)行建模；

步驟二：采集模型中的數(shù)據(jù)，得到步驟一所述的磷肥生產(chǎn)中的從磷礦漿到稀磷酸生產(chǎn)流程模型實(shí)例；

步驟三：使用步驟二的磷肥生產(chǎn)中的從磷礦漿到稀磷酸生產(chǎn)流程模型實(shí)例進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理及分析。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于流程建模的工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法在磷肥生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征在于：所述步驟一中對(duì)對(duì)磷肥生產(chǎn)中的從磷礦漿到稀磷酸生產(chǎn)流程進(jìn)行建模的具體過(guò)程如下：

定義活動(dòng)，對(duì)磷肥生產(chǎn)中的從磷礦漿到稀磷酸生產(chǎn)流程中共包含三個(gè)步驟：礦漿槽存儲(chǔ)，反應(yīng)槽反應(yīng)，過(guò)濾，其中

定義礦漿槽存儲(chǔ)的活動(dòng)屬性、原料屬性、控制及過(guò)程屬性和產(chǎn)品屬性；定義反應(yīng)槽反應(yīng)的活動(dòng)屬性、原料屬性、控制及過(guò)程屬性和產(chǎn)品屬性；定義定過(guò)濾的活動(dòng)屬性、原料屬性、控制及過(guò)程屬性和產(chǎn)品屬性；

定義連接線：連接線1，連接線2；

連接線1，出發(fā)：礦漿槽存儲(chǔ)；到達(dá)：反應(yīng)槽反應(yīng)；條件：無(wú)；

連接線2，出發(fā)：反應(yīng)槽反應(yīng)；到達(dá)：過(guò)濾；條件：無(wú)；

定義路由：空。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種基于流程建模的工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法在磷肥生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征在于：所述步驟三中數(shù)據(jù)預(yù)處理具體地：對(duì)單個(gè)特征畫(huà)圖，得到特征隨時(shí)間變化散點(diǎn)圖、征統(tǒng)計(jì)柱狀圖；對(duì)一組特征進(jìn)行PCA降維至2維，得到的降維后的圖。

10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種基于流程建模的工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法在磷肥生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征在于：所述步驟三中數(shù)據(jù)分析具體地：各個(gè)活動(dòng)間樣本的采樣間隔不同，分析幾個(gè)活動(dòng)與最終產(chǎn)品磷石膏中總磷的關(guān)系，采用卷積方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。