【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟草加工领域，具体为一种烟草加工行业筒类设备数据特征提取的方法。
技术介绍
1、在烟草加工领域，筒类设备，如加料机、烘丝机等设备，不同设备有着不同的工艺参数与质量指标要求。由于物料流大多处于实时不稳定流通状态，需要衡量筒类设备出口物料质量的好坏、是否满足工艺标准，利用生产过程中的数据是最简单、也最直观的标准，如何将过程数据进行抽象提取，使得仅利用一组数据准确表征过程中的数据变化趋势、反映生产过程物料的整体状态和质量，通过对生产过程参数优化、生产质量检查、工艺标准的提升有着重要帮助。
2、设备参数运行值目前通常采用打点抽样和算数平均的计算方式，用以代表批次内的生产过程数据，但打点抽样容易跳过或遗漏生产过程中数据的变化情况，无法反应生产过程中的突发状态下的数据特征；算数平均计算方式能反映数据整体变化情况，但不够准确，尤其是数据较为离散，分布于中心值两侧的情况下，算数平均值计算方式无法反映数据特征。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种筒类设备物料数据特征提取方法，在筒类物料出口处设置有传感器，通过传感器将物料信息数据采集、数据清洗后，计算得出特征值，结合当前生产的时间、批次、牌号信息生成一组数据，该组数据即为本次生产的特征值数据，存储提取特征值，该特征值为生产同一牌号物料质量控制的参考参数，将所有特征的特征值提取完毕后得到设备在该生产过程中的特征值向量式中w(n表示第i个特征的最小频次累计值，k(n0表示第n个特征中不重复特征值的数量，表示第i个特征在j时刻
2、a、数据采集：对筒类设备物料从传感器采集数据集中起来，通过tcp/ip协议将其上传到数据采集管理平台；
3、b、数据清洗：将步骤a中所采集到的数据经过时间排序形成物料集合ν；根据不同筒类设备工艺要求剔除相关数据，清洗后数据较少或数据标准偏差较低，则此次数据无效，不作保留；
4、c、特征提取：
5、(1)将a步骤数据采集，b清洗后的一个或一个以上环境温度、环境湿度、入口物料水分、出口物料水分、热风温度、筒壁温度、蒸汽压力、风机频率、排潮负压、风门开度、存料时长参数，入口物料水分仪截距、出口物料水分仪截距数据进行分组，为了便于阐述，使用如下所示数据集合进行表示：
6、
7、其中，表示设备共有n个数据点参数，任意数据点均拥有m个数据值，j表示数据点采集过程的不同时刻，i表示数据点的分类个数；
8、(2)将数据点集合以向量形式记作：其中，表示第i个数据点的第一个数据值，i表示数据点分类个数，j表示数据点的在j时刻的数据值，m表示数据点的数据值数量，列向量书写起来比较占空间，通常使用如下写法其中，t表示向量的转置；
9、(3)将设备的数据点称为特征，该设备的特征向量记作：
10、x＝(x(1),x(2),x(3),…,x(i),…,x(n))t，其中，x(i)表示x的第i个特征，n表示特征的数量；
11、(4)将设备在t时刻的特征向量记作:其中，表示第一个特征在t时刻的特征值，n表示特征的数量；
12、(5)针对每一个特征，将其所有特征值取出，保留一位小数，统计每个特征值及该值出现的次数，得到形如：
13、
14、的序列，表示第i个特征中的出现的特征值v1,cvj(i)表示第i个特征中特征值vj出现的频率，k表示该特征中不重复的特征值的数量；
15、将y序列中的cvj(i)值进行累加，当累加值超过设定的某个阈值δ时，满足提取该特征特征值的条件，w(i)为满足第i个特征中阈值δ的最小频次值；否则，继续累加直至超过阈值，即：
16、公式①
17、当公式①满足时的最小w(i)值和k(i)值后，该特征的特征值提取通过公式②计算得出，公式②
18、e、存储特征值：将步骤c计算得到的特征存入存储设备。
19、该方法可以解决生产过程中物料不均匀，数据采集遗漏、算数平均值计算方式无法反映数据的问题，结合传感器，方便、稳定、可靠、低成本的在线实时检测出物料含水率。
20、由于采用了上述方案，本专利技术具有如下优越性：
21、1)生产开始前期及生产结束后期数据通常异于生产过程数据，且有较大差异，通过数据清洗，可剔除前后期带来的无效数据及异常状态下的脏数据。
22、2)兼顾了存储成本，存储方式限制小，同时不失数据的准确性。使用本方案，可有效降低数据的存储成本，延长数据留存周期，且特征值能准确反映数据变化情况及数据总体趋势。
23、3)同类数据出现次数越多，在特征值计算过程中占比越大，反映的数据总体趋势较为明显，即使数据较为离散，分布于中心值两侧的情况下，本方案特征值计算方式也能反映数据特征，可对生产过程参数优化、生产质量审查、工艺标准的提升提供依据及帮助。
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1.一种筒类设备物料数据特征提取方法，在筒类物料出口处设置有传感器，其特征是：所述方法通过传感器将物料信息数据采集、数据清洗后，计算得出特征值，结合当前生产的时间、批次、牌号信息生成一组数据，该组数据即为本次生产的特征值数据，存储提取特征值，该特征值为生产同一牌号物料质量控制的参考参数，将所有特征的特征值提取完毕后得到设备在该生产过程中的特征值向量
2.根据权利要求1所述的筒类设备物料数据特征提取方法，其特征是：所述数据清洗采用按照烟草加工行业标准提取规则进行。
3.根据权利要求1所述的筒类设备物料数据特征提取方法，其特征是：所述的向量值是数据库或文本文件。
4.根据权利要求1所述的筒类设备物料数据特征提取方法，其特征是：所述的特征向量特征值向量V公式可简化为
5.根据权利要求4所述的筒类设备物料数据特征提取方法，其特征是：所述每个数据点可选择一个规则，不同数据点可选择不同的提取规则，提取起始点与结束点使用同样的规则进行筛选提取。
【技术特征摘要】
1.一种筒类设备物料数据特征提取方法，在筒类物料出口处设置有传感器，其特征是：所述方法通过传感器将物料信息数据采集、数据清洗后，计算得出特征值，结合当前生产的时间、批次、牌号信息生成一组数据，该组数据即为本次生产的特征值数据，存储提取特征值，该特征值为生产同一牌号物料质量控制的参考参数，将所有特征的特征值提取完毕后得到设备在该生产过程中的特征值向量
2.根据权利要求1所述的筒类设备物料数据特征提取方法，其特征是：所述数据清洗采用按...
【专利技术属性】
技术研发人员：马俊林，黄毅飞，杜开亮，凌旭华，李丹，谭华金，李猛，胡本金，陈春，
申请(专利权)人：云南昆船电子设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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