[發(fā)明專利]一種滴灌管生產(chǎn)線異常實時監(jiān)測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910316754.0
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110083797B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛瑞清;趙眾;巨飛雷;胡明國;董來全;李彬
• 申請（專利權(quán)）人: 大禹節(jié)水集團股份有限公司;北京化工大學(xué)
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16;G06F16/2458;G01D21/02
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1.一種滴灌管生產(chǎn)線異常實時監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取不同時刻采集的滴灌管生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)；所述生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)包括水泵轉(zhuǎn)速、真空泵轉(zhuǎn)速、恒溫水箱溫度、冷水機溫度、壓縮空氣氣壓、擠出機轉(zhuǎn)速、牽引速度、過塑機速度和過塑機溫度；

根據(jù)所述生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)建立生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)矩陣；

對所述生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)矩陣中的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理，生成去掉量綱的過程數(shù)據(jù)矩陣；

采用約束函數(shù)方法對所述去掉量綱的過程數(shù)據(jù)矩陣進行稀疏化處理，生成最優(yōu)稀疏化參數(shù)；

根據(jù)所述最優(yōu)稀疏化參數(shù)確定滴灌管生產(chǎn)過程統(tǒng)計量；

根據(jù)所述滴灌管生產(chǎn)過程統(tǒng)計量確定滴灌管生產(chǎn)線是否存在異常；

其中，采用約束函數(shù)方法對所述去掉量綱的過程數(shù)據(jù)矩陣進行稀疏化處理，生成最優(yōu)稀疏化參數(shù)包括：

生成包含稀疏化參數(shù)的主元模型；所述主元模型為Y是生產(chǎn)過程各個儀器的去掉量綱的生產(chǎn)過程參數(shù)矩陣，k是所選PC的數(shù)量，N＝[N1，N2，...，N_k](1≤Ni≤p)是每個SPC的非零加載的期望數(shù)量，/是稀疏負載矢量，/是SPCs的CPV(cumulative percent variance，協(xié)方差累計百分比)；

對所述主元模型的稀疏化參數(shù)進行優(yōu)化，獲得包含最優(yōu)稀疏化參數(shù)的優(yōu)化后的主元模型，所述優(yōu)化后的主元模型為：所述優(yōu)化后的主元模型中的參數(shù)便為最優(yōu)稀疏化參數(shù)；

其中，對所述主元模型的稀疏化參數(shù)進行優(yōu)化包括：

以生產(chǎn)過程第一個時間段的數(shù)據(jù)N(1)作為初始基礎(chǔ)，其中

固定其他(k-1)個SPCs，通過第一個具有最大CPV(協(xié)方差)的SPC(稀疏主成分)的找到非零變量的最佳數(shù)量；

通過固定其他(k-1)個SPCs，找到具有最大CPV(協(xié)方差)的第二個SPC的的非零變量的最佳數(shù)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滴灌管生產(chǎn)線異常實時監(jiān)測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)建立生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)矩陣，具體包括：

根據(jù)連續(xù)9個時刻采集的所述生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)建立生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)矩陣

其中r_1i為第i個時刻的水泵轉(zhuǎn)速，r_2i為第i個時刻的真空泵轉(zhuǎn)速，A_i為第i個時刻的恒溫水箱溫度，B_i為第i個時刻的冷水機溫度，P_i為第i個時刻的壓縮空氣氣壓，r_3i為第i個時刻的擠出機轉(zhuǎn)速，V_1i為第i個時刻的牽引速度，V_2i為第i個時刻的過塑機速度，C_i為第i個時刻的過塑機溫度，1≤i≤9。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滴灌管生產(chǎn)線異常實時監(jiān)測方法，其特征在于，所述對所述生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)矩陣中的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理，生成去掉量綱的過程數(shù)據(jù)矩陣，具體包括：

對所述生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)矩陣X中的每個數(shù)據(jù)x_ij，采用公式進行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理，生成去掉量綱的過程數(shù)據(jù)矩陣Y＝[y_ij]；其中x_ij為所述生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)矩陣X中第i行第j列的數(shù)據(jù)；/為所述生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)矩陣X中第i行數(shù)據(jù)的均值；s_i為所述生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)矩陣X中第i行數(shù)據(jù)的方差；y_ij為所述去掉量綱的過程數(shù)據(jù)矩陣Y中第i行第j列的數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的滴灌管生產(chǎn)線異常實時監(jiān)測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述滴灌管生產(chǎn)過程統(tǒng)計量確定滴灌管生產(chǎn)線是否存在異常，具體包括：

獲取所述滴灌管生產(chǎn)線正常生產(chǎn)過程中的統(tǒng)計量控制范圍；

判斷所述滴灌管生產(chǎn)過程統(tǒng)計量是否在所述統(tǒng)計量控制范圍內(nèi)，獲得第一判斷結(jié)果；

若所述第一判斷結(jié)果為所述滴灌管生產(chǎn)過程統(tǒng)計量在所述統(tǒng)計量控制范圍內(nèi)，確定所述滴灌管生產(chǎn)線無異常；

若所述第一判斷結(jié)果為所述滴灌管生產(chǎn)過程統(tǒng)計量不在所述統(tǒng)計量控制范圍內(nèi)，確定所述滴灌管生產(chǎn)線存在異常。