[發(fā)明專利]一種制造網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分類方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110871560.4
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN113536508A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜雪松;井立超;趙偉豐;李浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/18
• 分類號(hào): G06F30/18;G06F30/27;G06K9/62;G06F17/16;G06F111/08;G06F119/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強(qiáng)

本發(fā)明提供了一種制造網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分類方法及系統(tǒng)。該方法包括，獲取工業(yè)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，將工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣；基于工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣，采用訓(xùn)練好的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分類模型，得到關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)以及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位置；所述關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分類模型包括：分層模型，采用所述分層模型逐層處理工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣，得到更新后的工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣；基于更新后的工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣和設(shè)定的閾值，得到全新的工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)特征矩陣；對(duì)全新的工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)特征矩陣進(jìn)行分類，得到關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)備類型的概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種制造網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分類方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

化工、煉油、水泥、玻纖等流程企業(yè)，其生產(chǎn)過程具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性、非線性、不確定性、高度復(fù)雜性等特點(diǎn)，使其生產(chǎn)過程自動(dòng)化和優(yōu)化問題無論在理論上進(jìn)行研究，還是在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中都面臨巨大的考驗(yàn)。如何針對(duì)流程企業(yè)生產(chǎn)過程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立模型，運(yùn)用算法，提高流程企業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，智能化水平，則是流程企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)變迫切需要解決的難題。

在現(xiàn)實(shí)生活中，可以獲得大量的制造網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，例如工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，可以表示工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行情況，通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的形式來對(duì)工業(yè)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以更好的了解設(shè)備的運(yùn)行情況。但是，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，尤其是制造網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，會(huì)影響受其關(guān)聯(lián)的其他設(shè)備；而且修復(fù)故障需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上的損失，而且會(huì)耽誤工業(yè)生產(chǎn)上的進(jìn)度；因此，目前迫切的需要篩選出工業(yè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)實(shí)施保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種制造網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分類方法及系統(tǒng)，其通過對(duì)工業(yè)設(shè)備構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分類，發(fā)掘其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過節(jié)點(diǎn)分類可以快速的找到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位置，并對(duì)這些重要的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，避免因節(jié)點(diǎn)發(fā)生短路故障而造成的經(jīng)濟(jì)損失。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一個(gè)方面提供一種制造網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分類方法。

一種制造網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分類方法，包括：

獲取工業(yè)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，將工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣；

基于工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣，采用關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分類模型，得到關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)以及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位置；

所述關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分類模型包括：分層模型，采用分層模型逐層處理工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣，得到更新后的工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣；基于更新后的工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣和設(shè)定的閾值，得到全新的工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)特征矩陣；對(duì)全新的工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)特征矩陣進(jìn)行分類，得到關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)備類型的概率。

進(jìn)一步的，所述分層模型每層包括L個(gè)級(jí)別，每個(gè)級(jí)別包括粗化操作和細(xì)化操作。

進(jìn)一步的，所述粗化操作包括：將映射到相同節(jié)點(diǎn)上的設(shè)備節(jié)點(diǎn)定義為收縮集，構(gòu)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣的所有收縮集，基于所有收縮集得到收縮矩陣。

進(jìn)一步的，采用收縮矩陣對(duì)每一級(jí)別上的設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣進(jìn)行細(xì)化操作，得到細(xì)化后的設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣。

進(jìn)一步的，采用Gumbel特征選擇算法選擇更新后的傳感器節(jié)點(diǎn)矩陣的每一行中滿足設(shè)定閾值范圍的節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建全新的工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)特征矩陣。

一種制造網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分類系統(tǒng)，包括：

獲取模塊，其被配置為：獲取工業(yè)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，將工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣；

節(jié)點(diǎn)分類模塊，其被配置為：基于工業(yè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)矩陣，采用訓(xùn)練好的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分類模型，得到關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)以及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位置；