[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備腐蝕預(yù)測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210449558.2
• 申請(qǐng)日: 2022-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN114818927A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李如;陳良超;楊劍鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06N3/00;G06N5/00
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 黃利萍

1.一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備腐蝕預(yù)測(cè)方法，其特征在于，用于對(duì)設(shè)備的關(guān)鍵部位的腐蝕狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，所述方法包括以下步驟：

S1，獲取設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所述設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括第一參數(shù)信息和第二參數(shù)信息，所述第一參數(shù)信息包括(A1，A2，…，A9)，所述第二參數(shù)信息包括(B1，B2，B3)其中，A1，A2，…，A9分別表示設(shè)備名稱、設(shè)備關(guān)鍵部位、設(shè)備材質(zhì)、設(shè)備投用日期、設(shè)備檢測(cè)日期、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、設(shè)置工藝介質(zhì)、設(shè)備工作溫度和設(shè)備工作壓力，B1、B2和B3分別表示腐蝕機(jī)理、腐蝕類型和腐蝕程度；

S2，基于獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)建腐蝕機(jī)理預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集、腐蝕類型預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集和腐蝕程度預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集；所述腐蝕機(jī)理預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集包括m1組樣本數(shù)據(jù)，每組樣本數(shù)據(jù)包括(A1，A2，…，A9，B1)；腐蝕類型預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集包括m2組樣本數(shù)據(jù)，每組樣本數(shù)據(jù)包括(A2，A6，A8，A9，B2)；腐蝕程度預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集包括m3組樣本數(shù)據(jù)，每組樣本數(shù)據(jù)包括(A2，A6，A8，A9，B3)；

S3，對(duì)構(gòu)建的每個(gè)數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，使得所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為全數(shù)值型數(shù)據(jù)并得到平衡數(shù)據(jù)集；

S4，將預(yù)處理后的每個(gè)數(shù)據(jù)集分別劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集；

S5，構(gòu)建RF預(yù)測(cè)模型和優(yōu)化超參數(shù)；

S6，對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)集，執(zhí)行如下步驟：

S61，將對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練集輸入到構(gòu)建的RF預(yù)測(cè)模型中，利用PSO對(duì)隨機(jī)森林預(yù)測(cè)模型中的兩個(gè)超參數(shù)n_estimators和max_depth進(jìn)行優(yōu)化；

S62，將優(yōu)化后的n_estimators和max_depth代入到RF預(yù)測(cè)模型中，并利用對(duì)應(yīng)的測(cè)試集進(jìn)行測(cè)試，得到對(duì)應(yīng)的腐蝕預(yù)測(cè)模型；

S7，基于S6，分別得到腐蝕機(jī)理預(yù)測(cè)模型、腐蝕類型預(yù)測(cè)模型和腐蝕程度預(yù)測(cè)模型；

S8，獲取待預(yù)測(cè)設(shè)備的設(shè)備基礎(chǔ)信息和設(shè)備工藝參數(shù)信息，分別利用腐蝕機(jī)理預(yù)測(cè)模型、腐蝕類型預(yù)測(cè)模型和腐蝕程度預(yù)測(cè)模型對(duì)待預(yù)測(cè)設(shè)備的關(guān)鍵部位的腐蝕機(jī)理、腐蝕類型和腐蝕程度進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在S1中，通過設(shè)備設(shè)計(jì)說明書、設(shè)備工藝流程圖、設(shè)備腐蝕檢測(cè)及其評(píng)估報(bào)告獲取設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，S3進(jìn)一步包括：

S31，將每個(gè)數(shù)據(jù)集中的第一參數(shù)信息中的文字型描述轉(zhuǎn)換為數(shù)值型描述；

S32，將每個(gè)數(shù)據(jù)集中的第二參數(shù)信息中的文字型描述以數(shù)字0～9作為標(biāo)簽進(jìn)行替換；

S33，獲取每個(gè)數(shù)據(jù)集中的第二參數(shù)信息中的標(biāo)簽分布，如果標(biāo)簽比例差異大于預(yù)設(shè)值，執(zhí)行S34，否則，執(zhí)行S35；

S34，利用設(shè)定的過采樣算法對(duì)該列標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行過采樣，使得標(biāo)簽比例趨于一致；執(zhí)行S35；

S35，對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化處理后的平衡數(shù)據(jù)集。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述設(shè)定的過采樣算法為Borderline-SMOTE算法。