[發(fā)明專利]一種鋁型材擠壓機(jī)能耗異常檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810532212.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN108435819B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊海東;曾利云;印四華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B21C31/00
• 分類號(hào): B21C31/00;G06N3/08
• 代理公司: 佛山市禾才知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44379
• 代理人: 梁永健;單蘊(yùn)倩

一種鋁型材擠壓機(jī)能耗異常檢測(cè)方法，包括以下步驟：步驟A：數(shù)據(jù)采集，用于采集鋁型材擠壓機(jī)能耗數(shù)據(jù)，步驟B：數(shù)據(jù)預(yù)處理，將能源數(shù)據(jù)庫中鋁型材擠壓機(jī)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；步驟C：建立能耗數(shù)據(jù)模式異常檢測(cè)模型；步驟D：根據(jù)能耗數(shù)據(jù)模式異常檢測(cè)模型制定能耗曲線樣本，并利用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)鋁型材擠壓機(jī)能耗進(jìn)行異常定位。本發(fā)明提出一種鋁型材擠壓機(jī)能耗異常檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)及時(shí)檢測(cè)到擠壓機(jī)異常并精準(zhǔn)定位能耗異常部位，從而確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行和產(chǎn)品的合格率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及擠壓機(jī)能耗檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁型材擠壓機(jī)能耗異常檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

鋁型材清潔生產(chǎn)(資源消耗、節(jié)能潛力、廢物產(chǎn)量等)是貫穿鋁型材整個(gè)生產(chǎn)過程的全新戰(zhàn)略。擠壓機(jī)作為鋁型材生產(chǎn)的核心設(shè)備，集機(jī)械、電氣、液壓和計(jì)算機(jī)于一體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能量消耗大，其運(yùn)行狀況直接決定了型材品質(zhì)和能源消耗。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，擠壓機(jī)運(yùn)行工況復(fù)雜且長期處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，這導(dǎo)致其能耗發(fā)生異常的概率較大且異常原因難以確定。在擠壓機(jī)能耗發(fā)生異常時(shí)及時(shí)檢測(cè)并精準(zhǔn)定位能耗異常部位，不僅能保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行和產(chǎn)品的合格率，而且能大大降低能耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種鋁型材擠壓機(jī)能耗異常檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)及時(shí)檢測(cè)到擠壓機(jī)異常并精準(zhǔn)定位能耗異常部位，從而確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行和產(chǎn)品的合格率。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種鋁型材擠壓機(jī)能耗異常檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟A：數(shù)據(jù)采集，用于采集鋁型材擠壓機(jī)能耗數(shù)據(jù)，并將鋁型材擠壓機(jī)能耗數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到能源數(shù)據(jù)庫；

步驟B：數(shù)據(jù)預(yù)處理，將能源數(shù)據(jù)庫中鋁型材擠壓機(jī)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括填補(bǔ)缺失數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)平滑處理；

步驟C：建立能耗數(shù)據(jù)模式異常檢測(cè)模型，包括利用能源數(shù)據(jù)庫的鋁型材擠壓機(jī)能耗數(shù)據(jù)建立時(shí)間序列X＝x₁，x₂，...x_n，并提取時(shí)間序列X的子序列的特征值，并將時(shí)間序列的子序列映射到特征空間在特征空間中檢測(cè)鋁型材擠壓機(jī)能耗數(shù)據(jù)的異常模式；

所述特征值包括高度h、均值方差σ和標(biāo)準(zhǔn)差s；

時(shí)間序列X₁＝x_i1，x_i2，...x_im是時(shí)間序列X＝x₁，x₂，...x_n的子序列，其中n表示時(shí)間序列X＝x₁，x₂，...x_n的長度，m表示子序列X₁＝x_i1，x_i2，...x_im的長度，x₁，x₂，...x_n表示鋁型材擠壓機(jī)的能耗數(shù)據(jù)；

步驟D：根據(jù)能耗數(shù)據(jù)模式異常檢測(cè)模型制定能耗曲線樣本，并利用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)鋁型材擠壓機(jī)能耗進(jìn)行異常定位，包括以下步驟：

小波包分解，計(jì)算能量值，維數(shù)約簡，輸入輸出層參數(shù)設(shè)定，中間層數(shù)目設(shè)定，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)訓(xùn)練，測(cè)試樣本輸入和定位能耗異常。

優(yōu)選的，建立能耗數(shù)據(jù)模式異常檢測(cè)模型包括以下具體步驟：

步驟C1：給時(shí)間序列X＝x₁，x₂，...x_n加滑動(dòng)窗口，記為F_i，其中i表示第幾個(gè)滑動(dòng)窗口，且令i＝1；

步驟C2：計(jì)算步驟C1中的F_i的邊緣權(quán)重因子，從而提取出每個(gè)子序列X₁＝x_i1，x_i2，...x_im的上下邊界值，計(jì)算公式如下：