本申请实施例提供了一种冰铜品位软测量方法、装置、电子设备及存储介质，涉及数据处理技术领域。基于历史数据库获取基础历史数据，其中，基础历史数据包括多个原始特征变量和历史测量品位；对多个原始特征变量进行异常值处理，得到多个修正样本输入向量；将修正样本输入向量与历史测量品位进行时序匹配与样本加权，得到修正历史数据；根据修正历史数据构造建模数据集；获取当前工况点，根据当前工况点确定相似样本集；基于相似样本集，通过高斯过程回归建立局部软测量模型；获取局部软测量模型对当前工况点的预测品位。本申请实施例能够实现对冰铜品位的实时软测量且测量精度较高，可以广泛应用于熔池熔炼工艺流程中。可以广泛应用于熔池熔炼工艺流程中。可以广泛应用于熔池熔炼工艺流程中。
【技术实现步骤摘要】
冰铜品位软测量方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及数据处理
，具体而言，涉及一种冰铜品位软测量方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]在熔池熔炼工艺流程中，铜精矿经熔池熔炼得到中间产物冰铜，然后再经吹炼生产粗铜，其中冰铜既是熔池熔炼的产物，也是吹炼生产粗铜的原料。冰铜的品位决定了其是否达到下一步吹炼粗铜的要求，冰铜品位的测量对于整个工艺流程的控制和参数调整具有重要意义。
[0003]但是由于测量技术以及经济因素制约，现有的冰铜品位软测量手段主要为离线化验，即现场取样后再化验分析。但是由于熔池熔炼是在高温环境下（通常1250℃~1330℃）进行，冰铜取样后需要经过冷却再进行化验分析，工作人员不定时取样和送样，这个过程包括取样，送样，化验结果三个时间段，也就造成了离线化验与取样的时间间隔通常大于一小时，导致实际化验结果滞后，不能及时获得准确的冰铜品位。而现有的在线检测方法如：采用激光诱导击穿光谱技术的在线分析仪，又存在相对误差较大，易受环境影响的缺陷。
[0004]因此，亟需一种时效性好且误差较小的测量的冰铜品位的方法。
技术实现思路
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种冰铜品位软测量方法，所述方法包括：基于历史数据库获取基础历史数据，其中，所述基础历史数据包括多个原始特征变量和历史测量品位；对多个所述原始特征变量进行异常值处理，得到多个修正样本输入向量；将所述修正样本输入向量与所述历史测量品位进行时序匹配与样本加权，得到修正历史数据；根据所述修正历史数据构造建模数据集；获取当前工况点，根据所述当前工况点确定所述建模数据集中的相似样本集，其中，所述当前工况点包括当前取样时间和当前输入向量；基于所述相似样本集，通过高斯过程回归建立局部软测量模型；获取所述局部软测量模型对所述当前工况点的预测品位。
[0006]在一实施方式中，所述原始特征变量的个数为，每个所述原始特征变量包括个原始采样值，所述对多个所述原始特征变量进行异常值处理，得到多个修正样本输入向量，包括：将维所述原始特征变量的个采样值转化为原始特征变量矩阵，所述原始特征变量矩阵的列数为NV、行数为；基于3σ准则替换所述原始特征变量矩阵中每一列的异常值，得到修正特征变
量矩阵；将所述修正特征变量矩阵的一行确定为一个所述修正样本输入向量。
[0007]在一实施方式中，所述将所述修正样本输入向量与所述历史测量品位进行时序匹配与样本加权，得到修正历史数据，包括：获取各所述修正样本输入向量的原始采样时间；获取各所述历史测量品位的化验结果时间；获取平均滞后时间，根据所述平均滞后时间对各所述历史测量品位的化验结果时间进行校正，得到各所述历史测量品位的近似取样时间；根据所述原始采样时间和所述近似取样时间对所述修正样本输入向量和所述历史测量品位进行时序匹配与样本加权，得到修正历史数据。
[0008]在一实施方式中，所述根据所述原始采样时间和所述近似取样时间对所述修正样本输入向量和所述历史测量品位进行时序匹配与样本加权，得到修正历史数据，包括：判断所述修正样本输入向量的原始采样时间的匹配范围内是否存在近似取样时间；若所述匹配范围内存在近似取样时间，则将所述修正样本输入向量与所述近似取样时间对应的历史测量品位进行匹配；若所述匹配范围内不存在近似取样时间，则将所述修正样本输入向量与预设值进行匹配；将第i
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k个到第i个原始采样时间的修正样本输入向量进行加权求和，得到第i个原始采样时间对应的加权输入向量；将所述第i个原始采样时间对应的加权输入向量与所述第i个原始采样时间的修正样本输入向量匹配的历史测量品位确定为第i个修正历史样本；将全部所述修正历史样本确定为所述修正历史数据。
[0009]在一实施方式中，所述根据所述修正历史数据构造建模数据集，包括：对所述修正历史数据进行相关性分析，并根据相关性分析的结果从所述修正历史数据中筛选建模辅助变量；将所述建模辅助变量进行归一化，得到所述建模数据集。
[0010]在一实施方式中，所述根据所述当前工况点确定所述建模数据集中的相似样本集，包括：获取距离所述当前取样时间的预设时间段内的多个建模辅助变量；计算多个所述建模辅助变量与所述当前输入向量的相似度，将所述相似度小于相似度阈值的建模辅助变量确定为相似样本；将所述相似样本的集合确定为相似样本集。
[0011]在一实施方式中，所述获取所述局部软测量模型对所述当前工况点的预测品位，包括：将所述当前输入向量输入所述局部软测量模型，得到预测输出值；对所述预测输出值进行反归一化，得到所述预测品位。
[0012]第二方面，本申请实施例提供了一种冰铜品位软测量装置，所述装置包括：获取模块，用于基于历史数据库获取基础历史数据，其中，所述基础历史数据包括
多个原始特征变量和多个历史测量品位；异常处理模块，用于对多个所述原始特征变量进行异常值处理，得到多个修正样本输入向量；加权模块，用于将所述修正样本输入向量与所述历史测量品位进行时序匹配与样本加权，得到修正历史数据；构造模块，用于根据所述修正历史数据构造建模数据集；确定模块，用于获取当前工况点，根据所述当前工况点确定所述建模数据集中的相似样本集，其中，所述当前工况点包括当前取样时间和当前输入向量；建立模块，用于基于所述相似样本集，通过高斯过程回归建立局部软测量模型；预测模块，用于获取所述局部软测量模型对所述当前工况点的预测品位。
[0013]第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序在所述处理器运行时执行第一方面提供的冰铜品位软测量方法。
[0014]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行第一方面提供的冰铜品位软测量方法。
[0015]本申请实施例具有以下有益效果：针对历史数据中冰铜的实际取样时间未知、化验得到的历史测量品位较大滞后于实际取样，难以构造软测量的样本集的问题，提出了进行时序匹配和样本加权的样本构造方法，很好地解决了熔池熔炼冰铜品位软测量建模时难以构造样本集的问题。且针对熔池熔炼物料、炉况等环境因素变化引起的工况变化，提出了一种基于相似样本的局部建模方法，很好地解决了时变特性和避免了静态模型的动态校正问题。因此，本申请实施例利用大量历史工程数据和记录的化验数据，构建局部软测量模型，实现冰铜品位的实时预测。本申请实施例能够及时对当前采样到的当前输入向量输出预测品位，具有时效性好、测量精度高、实现成本低、可以广泛应用的优点。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017]图1为本申请实施例提供的冰铜品位软测量方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冰铜品位软测量方法，其特征在于，所述方法包括：基于历史数据库获取基础历史数据，其中，所述基础历史数据包括多个原始特征变量和历史测量品位；对多个所述原始特征变量进行异常值处理，得到多个修正样本输入向量；将所述修正样本输入向量与所述历史测量品位进行时序匹配与样本加权，得到修正历史数据；根据所述修正历史数据构造建模数据集；获取当前工况点，根据所述当前工况点确定所述建模数据集中的相似样本集，其中，所述当前工况点包括当前取样时间和当前输入向量；基于所述相似样本集，通过高斯过程回归建立局部软测量模型；获取所述局部软测量模型对所述当前工况点的预测品位。2.根据权利要求1所述的冰铜品位软测量方法，其特征在于，所述原始特征变量的个数为，每个所述原始特征变量包括个原始采样值，所述对多个所述原始特征变量进行异常值处理，得到多个修正样本输入向量，包括：将维所述原始特征变量的个采样值转化为原始特征变量矩阵，所述原始特征变量矩阵的列数为NV、行数为；基于3σ准则替换所述原始特征变量矩阵中每一列的异常值，得到修正特征变量矩阵；将所述修正特征变量矩阵的一行确定为一个所述修正样本输入向量。3.根据权利要求2所述的冰铜品位软测量方法，其特征在于，所述将所述修正样本输入向量与所述历史测量品位进行时序匹配与样本加权，得到修正历史数据，包括：获取各所述修正样本输入向量的原始采样时间；获取各所述历史测量品位的化验结果时间；获取平均滞后时间，根据所述平均滞后时间对各所述历史测量品位的化验结果时间进行校正，得到各所述历史测量品位的近似取样时间；根据所述原始采样时间和所述近似取样时间对所述修正样本输入向量和所述历史测量品位进行时序匹配与样本加权，得到修正历史数据。4.根据权利要求3所述的冰铜品位软测量方法，其特征在于，所述根据所述原始采样时间和所述近似取样时间对所述修正样本输入向量和所述历史测量品位进行时序匹配与样本加权，得到修正历史数据，包括：判断所述修正样本输入向量的原始采样时间的匹配范围内是否存在近似取样时间；若所述匹配范围内存在近似取样时间，则将所述修正样本输入向量与所述近似取样时间对应的历史测量品位进行匹配；若所述匹配范围内不存在近似取样时间，则将所述修正样本输入向量与预设值进行匹配；将第i
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k个到第i个原始采样时间的修正样本输入向量进行加权求和，得到第i个...
【专利技术属性】
技术研发人员：余刚，王庆凯，袁朝新，何茂琪，余群波，李田玉，饶剑，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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