【技术实现步骤摘要】
基于相似性度量共享子空间多视角电熔镁炉故障监测方法
本专利技术属于故障监测与诊断
，具体涉及一种基于相似性度量共享子空间多视角电熔镁炉故障监测方法。
技术介绍
我国电熔镁砂产业多采用电弧炉熔融天然菱镁矿石制备电熔镁砂，生产工艺技术装备落后，功率低、容量小、效率低、自动化程度低，生产出的电熔镁砂产品品位不高，导致镁资源利用率低，环境污染严重。从这一点，目前电熔镁产业对国民经济发展存在诸多弊端。其次，在电熔镁生产过程当中，由于碳酸镁在高温条件下产生二氧化碳气体，气体的排出会影响到电极在熔池当中的电阻，电阻的变化会引起电流的波动，异常的电流波动会带来额外的功率损耗。其次由于在熔炼的过程当中，会伴随着工人不断的往电熔镁炉当中填原料，原料的添加会影响气体二氧化碳的正常排出，气体排出异常，融合当中二氧化碳不断累积，气压增大，当超出一定的阈值，二氧化碳气体强行从镁炉当中排出，伴随着高温熔浆的排出，这种异常工况俗称喷炉。高温飞溅的熔浆对生产设备以及工作人员都是巨大的安全隐患，会产生重大的生命威胁。除喷炉外，还有流出的高温熔浆将炉壁烧穿的异常工况，熔浆的流出也伴随着热量的流失...
【技术保护点】
1.基于相似性度量共享子空间多视角电熔镁炉故障监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采集数据并提取特征，得到特征矩阵：利用摄像头在电熔镁的冶炼过程中采集炉面训练视频，将训练视频转变成每一帧作为训练图像，并将训练图像灰度化处理，使每张图像变成一个灰度矩阵，基于灰度化后的矩阵提取图像的特征，包括：灰度均值、平滑度、基于图像的灰度共生矩阵提取图像的能量、熵，得到特征矩阵X
【技术特征摘要】
1.基于相似性度量共享子空间多视角电熔镁炉故障监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采集数据并提取特征，得到特征矩阵：利用摄像头在电熔镁的冶炼过程中采集炉面训练视频，将训练视频转变成每一帧作为训练图像，并将训练图像灰度化处理，使每张图像变成一个灰度矩阵，基于灰度化后的矩阵提取图像的特征，包括：灰度均值、平滑度、基于图像的灰度共生矩阵提取图像的能量、熵，得到特征矩阵XV∈m×n，其中，V表示第V个视角，n为样本数，m为每个样本的特征数；步骤2：基于特征矩阵X，利用高斯核函数，构造系数矩阵，求得邻域权重系数矩阵W：基于高斯核函数，构造系数矩阵：其中，Wij为邻域权重系数矩阵，Xi、Xj为特征矩阵X中第i、j个样本的特征，k为人为选择的邻域个数，Xj∈K(Xi)orXi∈K(Xj)为Xi属于Xj的K近邻或者Xj属于Xi的K近邻，σ为人为选定的参数，且0<σ<1，为Xi和Xj的距离，为高斯核函数；步骤3：建立目标函数：对于不同的视角，采用共享子空间的方法，提出如下目标函数：其中，U为投影矩阵，为非负矩阵；分别为同一时刻的样本在V和S视角的低维表达，n为样本数，λ为需要调整的参数，且λ>0；表示F为矩阵的F范数；步骤4：对每个视角引入流形，修改已经建立的目标函数，求解得投影矩阵U：对每个视角引入流形，提出的目标函数如下式，其中λ1、λ2为人为需要调整的参数，用来平衡相关约束的权重：提取所有视角的公共部分，提出我们总的目标函数，如下式所示：总的目标函数中，需要求取的未知变量为投影矩阵U和多个视角的近似表达X*，先将目标函数进行相应的化简，可得：其中，L＝D-W，D＝diag(D1,D2,……,Dn)；为求取X*和U，将总的目标函数首先对X*求导，可得：X*＝X1+X2+……+XN总的目标函数对U求导时，引入拉格朗日乘子ψij≥0，Ψ＝[ψij]，以保证在更新迭代的过程中投影矩阵U的每个元素为非负，总的目标函数更新为如下式：总的目标函数对U求导，可得：引入拉格朗日乘子条件ΨijUij＝0，得投影矩阵U的更新迭代公式如下：步骤5：基于投影矩阵U和多个视角的近似表达X*，求得X*的SPE和N2值，以及基于各个视角累加SPE1N，其计算公式如下式所示，其中X*i为X*的第i个样本：SPEi＝||X*i-UUTX*i||N2i＝(UTX*i)TUTX*i步骤6：基于X*的SPE和N...
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