[發(fā)明專利]一種基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的工業(yè)設(shè)備控制優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011421929.3
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112198857B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 水沛;尹旭曄;馬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中自慶安新能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 杭州鈐韜知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33329
• 代理人: 趙杰香;唐靈

1.一種基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的工業(yè)設(shè)備控制優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、對獲取的設(shè)備的歷史運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史工藝數(shù)據(jù)之間不同的時(shí)間戳進(jìn)行對齊，生成時(shí)間序列一致的歷史運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)集和歷史工藝數(shù)據(jù)集，所述歷史運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)集包括歷史振動(dòng)數(shù)據(jù)集和歷史溫度數(shù)據(jù)集，所述歷史工藝數(shù)據(jù)集包括歷史電流數(shù)據(jù)集和歷史工藝控制數(shù)據(jù)集；

S2、將獲取的所述歷史振動(dòng)數(shù)據(jù)集中的時(shí)域特征向量和頻域特征向量、歷史溫度數(shù)據(jù)集以及歷史工藝數(shù)據(jù)集構(gòu)成一個(gè)特征向量樣本集，基于概率分類模型對所述特征向量樣本集進(jìn)行模型訓(xùn)練，構(gòu)建一健康診斷模型；

S3、采集設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)和當(dāng)前工藝控制數(shù)據(jù)，將所述當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)和當(dāng)前工藝控制數(shù)據(jù)輸入所述健康診斷模型，獲取當(dāng)前設(shè)備健康狀態(tài)的預(yù)測概率；

S4、若所述當(dāng)前設(shè)備健康狀態(tài)的預(yù)測概率小于等于預(yù)設(shè)概率閾值時(shí)，將一預(yù)設(shè)的工藝控制參數(shù)集分為多組工藝控制參數(shù)集，將每一組工藝控制參數(shù)集和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行組合并分別輸入至所述健康診斷模型，獲取當(dāng)前設(shè)備健康狀態(tài)的最大預(yù)測概率，并將所述最大預(yù)測概率對應(yīng)的工藝控制參數(shù)集設(shè)定為當(dāng)前設(shè)備的工藝控制參數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的工業(yè)設(shè)備控制優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

在振動(dòng)暫存周期內(nèi)設(shè)置n個(gè)采樣點(diǎn)；

將所述振動(dòng)暫存周期內(nèi)采集的每一個(gè)振動(dòng)傳感器的振動(dòng)數(shù)據(jù)在終端設(shè)備進(jìn)行暫存，并每隔所述振動(dòng)暫存周期將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，構(gòu)成為歷史振動(dòng)數(shù)據(jù)，所述歷史振動(dòng)數(shù)據(jù)包括振動(dòng)數(shù)據(jù)矩陣和振動(dòng)時(shí)間矩陣，其中，所述振動(dòng)數(shù)據(jù)矩陣由每一個(gè)振動(dòng)傳感器在每一個(gè)采樣點(diǎn)采集的振動(dòng)數(shù)據(jù)構(gòu)成，所述振動(dòng)時(shí)間矩陣由每一個(gè)振動(dòng)傳感器的每一個(gè)采樣點(diǎn)的時(shí)間戳構(gòu)成；

將所述歷史振動(dòng)數(shù)據(jù)中的振動(dòng)時(shí)間矩陣減去第一時(shí)間偏移矩陣，得到修正后的統(tǒng)一時(shí)間序列矩陣；

基于所述統(tǒng)一時(shí)間序列矩陣對所述歷史振動(dòng)數(shù)據(jù)之間不同的時(shí)間戳進(jìn)行時(shí)間對齊，得到對齊后的時(shí)間序列一致的歷史振動(dòng)數(shù)據(jù)集；

其中，所述第一時(shí)間偏移矩陣為：

；

其中，下標(biāo)，，，…為振動(dòng)傳感器的編號，下標(biāo)1，2，3，…n為所述振動(dòng)暫存周期內(nèi)的采樣點(diǎn)，表示振動(dòng)傳感器第n個(gè)采樣點(diǎn)的時(shí)間戳。

3.如權(quán)利要求2所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的工業(yè)設(shè)備控制優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

在溫度暫存周期內(nèi)設(shè)置m個(gè)采樣點(diǎn)；

將所述溫度暫存周期內(nèi)采集的每一個(gè)溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)在終端設(shè)備進(jìn)行暫存，并每隔所述溫度暫存周期將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，構(gòu)成為歷史溫度數(shù)據(jù)，所述歷史溫度數(shù)據(jù)包括溫度數(shù)據(jù)矩陣和溫度時(shí)間矩陣，其中，所述溫度數(shù)據(jù)矩陣由每一個(gè)溫度傳感器在每一個(gè)采樣點(diǎn)采集的溫度數(shù)據(jù)構(gòu)成，所述溫度時(shí)間矩陣由每一個(gè)溫度傳感器的每一個(gè)采樣點(diǎn)的時(shí)間戳構(gòu)成；

將所述溫度時(shí)間矩陣減去所述統(tǒng)一時(shí)間序列矩陣后得到第二時(shí)間偏移矩陣；

根據(jù)所述第二時(shí)間偏移矩陣，將所述歷史溫度數(shù)據(jù)與所述歷史振動(dòng)數(shù)據(jù)集進(jìn)行時(shí)間對齊，構(gòu)成時(shí)間序列一致的歷史溫度數(shù)據(jù)集。

4.如權(quán)利要求3所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的工業(yè)設(shè)備控制優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S1還包括：

設(shè)置DCS暫存周期，將DCS數(shù)據(jù)處理周期設(shè)置為所述振動(dòng)暫存周期；將所述DCS暫存周期內(nèi)采集的電流數(shù)據(jù)和工藝控制數(shù)據(jù)在DCS服務(wù)器上暫存，并每隔DCS暫存周期將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，并將獲取的個(gè)電流數(shù)據(jù)和個(gè)工藝控制數(shù)據(jù)構(gòu)成為歷史電流數(shù)據(jù)和歷史工藝控制數(shù)據(jù)，所述歷史電流數(shù)據(jù)包括電流數(shù)據(jù)矩陣和工藝時(shí)間矩陣，所述歷史工藝控制數(shù)據(jù)包括工藝控制數(shù)據(jù)矩陣和工藝時(shí)間矩陣，所述電流數(shù)據(jù)矩陣由各個(gè)電流采集點(diǎn)采集的電流信號構(gòu)成，所述工藝控制數(shù)據(jù)矩陣由不同工藝操作下的工藝控制信號構(gòu)成，所述工藝時(shí)間矩陣由電流信號采集的時(shí)間戳構(gòu)成，其中，電流信號采集的時(shí)間戳與工藝控制信號采集的時(shí)間戳相同；

將所述工藝時(shí)間矩陣減去所述統(tǒng)一時(shí)間序列矩陣后得到第三時(shí)間偏移矩陣；

根據(jù)所述第三時(shí)間偏移矩陣，將所述歷史電流數(shù)據(jù)和歷史工藝控制數(shù)據(jù)分別與所述歷史振動(dòng)數(shù)據(jù)集進(jìn)行時(shí)間對齊，構(gòu)成時(shí)間序列一致的歷史電流數(shù)據(jù)集和歷史工藝控制數(shù)據(jù)集。