【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及智能化管理領(lǐng)域，具體涉及一種基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、在化工生產(chǎn)過程中，設(shè)備的運行狀態(tài)監(jiān)測是保證生產(chǎn)安全和效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法主要依賴于人工定期檢查，效率低下且易受人為因素影響。近年來，隨著大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)的發(fā)展，基于數(shù)據(jù)分析的智能管理系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測，能夠?qū)崟r、準確地識別設(shè)備的異常狀態(tài)，提前預(yù)警潛在的故障，從而降低停機時間和維修成本。
2、對此，專利cn116911619a公開了一種基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管控系統(tǒng)，通過對化工生產(chǎn)線所有生產(chǎn)設(shè)備的實時運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測分析，以生成相應(yīng)的運行狀態(tài)信號，實現(xiàn)了對設(shè)備異常的自動檢測。然而，在進行設(shè)備運行數(shù)據(jù)的分析處理時，其通過設(shè)定的靜態(tài)閾值和預(yù)定義的故障模式進行異常判斷，對復(fù)雜工況的適應(yīng)性較弱，無法有效捕捉復(fù)雜的設(shè)備運行狀態(tài)的動態(tài)演化，可能會產(chǎn)生誤報或漏報，進而導(dǎo)致不必要的運維成本增加或設(shè)備故障未被及時發(fā)現(xiàn)。
3、因此，期待一種優(yōu)化的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、考慮到以上問題而做出了本申請。本申請的一個目的是提供一種基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)。
2、本申請的實施例提供了一種基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，包括：智能管控平臺，用于采集化工生產(chǎn)線上第k個生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)參數(shù)，其中，k={1,2,…,m}，m表示生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量且m為正整數(shù)；以及，運行參數(shù)實時檢測模塊，用于對第k個生產(chǎn)設(shè)備進行運行參數(shù)實時
3、運行狀態(tài)監(jiān)控單元，用于獲取由傳感器采集的第k個生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)參數(shù)，其中，運行狀態(tài)參數(shù)為振動信號，傳感器為振動感應(yīng)傳感器；
4、振動信號分解單元，用于對振動信號進行ceemdan分解以得到振動信號imf分量的集合；
5、振動時頻特征提取單元，用于提取振動信號imf分量的集合中的各個振動信號imf分量的振動時頻特征以得到振動信號imf分量波形語義特征向量的集合；
6、特征強化單元，用于對振動信號imf分量波形語義特征向量的集合進行注意力強化以得到注意力選擇振動信號imf分量波形語義特征向量的集合；
7、運行狀態(tài)異常檢測單元，用于基于注意力選擇振動信號imf分量波形語義特征向量的集合，確定第k個生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)是否存在異常；
8、預(yù)警信號生成單元，用于響應(yīng)于第k個生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)存在異常，生成運行狀態(tài)異常預(yù)警信號。
9、例如，根據(jù)本申請的實施例的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其中，振動時頻特征提取單元，用于：
10、將振動信號imf分量的集合中的各個振動信號imf分量分別輸入基于1d-cnn模型的振動時頻特征提取器以得到振動信號imf分量波形語義特征向量的集合。
11、例如，根據(jù)本申請的實施例的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其中，特征強化單元，用于：
12、將振動信號imf分量波形語義特征向量的集合輸入基于特征參考錨的反向選擇增強網(wǎng)絡(luò)以得到注意力選擇振動信號imf分量波形語義特征向量的集合。
13、例如，根據(jù)本申請的實施例的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其中，特征強化單元，包括：
14、錨定中心計算子單元，用于計算振動信號imf分量波形語義特征向量的集合的錨定中心以得到錨定中心特征向量；
15、語義關(guān)聯(lián)計算子單元，用于計算振動信號imf分量波形語義特征向量的集合中的各個振動信號imf分量波形語義特征向量與錨定中心特征向量之間的語義隱關(guān)聯(lián)系數(shù)以得到語義隱關(guān)聯(lián)系數(shù)的集合；
16、語義反關(guān)聯(lián)計算子單元，用于計算語義隱關(guān)聯(lián)系數(shù)的集合中的各個語義隱關(guān)聯(lián)系數(shù)的倒數(shù)以得到語義反關(guān)聯(lián)系數(shù)的集合；
17、特征反向篩選提純子單元，用于基于語義反關(guān)聯(lián)系數(shù)的集合，對振動信號imf分量波形語義特征向量的集合進行特征反向選擇增強以得到注意力選擇振動信號imf分量波形語義特征向量的集合。
18、例如，根據(jù)本申請的實施例的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其中，錨定中心計算子單元，用于：
19、計算振動信號imf分量波形語義特征向量的集合的按位置均值向量以得到錨定中心特征向量。
20、例如，根據(jù)本申請的實施例的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其中，語義關(guān)聯(lián)計算子單元，用于：
21、計算振動信號imf分量波形語義特征向量與錨定中心特征向量之間的內(nèi)積以得到語義關(guān)聯(lián)因子；
22、計算振動信號imf分量波形語義特征向量中各個特征值的平方和與錨定中心特征向量中各個特征值的平方和之間的相加結(jié)果，并計算相加結(jié)果的開方以得到特征距離因子；
23、計算語義關(guān)聯(lián)因子除以特征距離因子以得到語義隱關(guān)聯(lián)系數(shù)。
24、例如，根據(jù)本申請的實施例的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其中，特征反向篩選提純子單元，用于：
25、使用softmax函數(shù)對語義反關(guān)聯(lián)系數(shù)的集合進行歸一化處理以得到語義反關(guān)聯(lián)能量系數(shù)的集合；
26、以語義反關(guān)聯(lián)能量系數(shù)的集合中的各個語義反關(guān)聯(lián)能量系數(shù)作為權(quán)重，對振動信號imf分量波形語義特征向量的集合中的各個振動信號imf分量波形語義特征向量進行加權(quán)以得到反向抑制振動信號imf分量波形語義特征向量的集合；
27、計算振動信號imf分量波形語義特征向量的集合與反向抑制振動信號imf分量波形語義特征向量的集合之間的按位置差分以得到注意力選擇振動信號imf分量波形語義特征向量的集合。
28、例如，根據(jù)本申請的實施例的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其中，運行狀態(tài)異常檢測單元，包括：
29、全局特征聚類子單元，用于計算注意力選擇振動信號imf分量波形語義特征向量的集合的按位置均值向量以得到振動信號全局波形語義特征向量；
30、檢測結(jié)果生成子單元，用于將振動信號全局波形語義特征向量輸入基于分類器的運行參數(shù)實時檢測模塊以得到檢測結(jié)果，檢測結(jié)果用于表示第k個生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)是否存在異常。
31、例如，根據(jù)本申請的實施例的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其中，檢測結(jié)果生成子單元，用于：
32、使用基于分類器的運行參數(shù)實時檢測模塊的全連接層對振動信號全局波形語義特征向量進行全連接編碼以得到編碼分類特征向量；
33、將編碼分類特征向量輸入基于分類器的運行參數(shù)實時檢測模塊的softmax分類函數(shù)以得到檢測結(jié)果。
34、根據(jù)本申請的實施例的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其利用基于深度學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)生產(chǎn)設(shè)備的運行振動信號進行時頻特征分析，挖掘出振動信號的波形語義特征，并通過注意力機制對其進行動態(tài)聚類分析，識別出生產(chǎn)設(shè)備的異常振動模式，從而實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備運行狀態(tài)的智能檢測。這樣，可以有效提高異常檢測的準本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，包括：智能管控平臺，用于采集化工生產(chǎn)線上第k個生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)參數(shù)，其中，k={1,2,…,m}，m表示生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量且m為正整數(shù)；以及，運行參數(shù)實時檢測模塊，用于對所述第k個生產(chǎn)設(shè)備進行運行參數(shù)實時檢測分析，以生成運行狀態(tài)異常預(yù)警信號；其特征在于，所述運行參數(shù)實時檢測模塊，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述振動時頻特征提取單元，用于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述特征強化單元，用于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述特征強化單元，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述錨定中心計算子單元，用于：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述語義關(guān)聯(lián)計算子單元，用于：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述特征反向
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述運行狀態(tài)異常檢測單元，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測結(jié)果生成子單元，用于：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，包括：智能管控平臺，用于采集化工生產(chǎn)線上第k個生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)參數(shù)，其中，k={1,2,…,m}，m表示生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量且m為正整數(shù)；以及，運行參數(shù)實時檢測模塊，用于對所述第k個生產(chǎn)設(shè)備進行運行參數(shù)實時檢測分析，以生成運行狀態(tài)異常預(yù)警信號；其特征在于，所述運行參數(shù)實時檢測模塊，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述振動時頻特征提取單元，用于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述特征強化單元，用于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于數(shù)據(jù)分析的化工生產(chǎn)智能管理系統(tǒng)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉延峰，夏輝福，張海波，武亞軍，梁波，
申請(專利權(quán))人：山東創(chuàng)恩信息科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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