一种基于数据分析的干式废气处理设备监测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及数据去噪技术领域，具体涉及一种基于数据分析的干式废气处理设备监测方法及系统，该方法包括：获取废气处理设备管路中的压力数据的极值，根据极值对应的预设窗口内的极值分布情况得到极值的密度表征值；根据每个极值对应的拟合数据和密度表征值得到每个极值对应的修正数据；根据每个极值对应的压力数据和修正数据之间的差异情况，得到每个极值的噪声表征值；根据每个极值的所述密度表征值和噪声表征值，得到每个极值的有效程度；利用所述有效程度对设定时间段内所有压力数据进行EMD分解，根据分解结果获得优选压力数据；根据所述优选压力数据对干式废气处理设备进行监测。本发明专利技术能够获得更加准确的设备监测结果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据分析的干式废气处理设备监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及数据去噪处理
，具体涉及一种基于数据分析的干式废气处理设备监测方法及系统。

技术介绍

[0002]干式废气处理设备是通过回收或去除、减少排放气体的有害成分，达到保护环境、净化空气的一种环保设备，为了保证设备能够安全运行，对干式废气处理设备进行监测、故障诊断等操作就显得尤为重要。在对干式废气处理设备进行监测中，常对干式废气处理设备的管路压力数据进行监测，但是由于客观因素例如传感器自身的误差、环境干扰以及传输干扰等因素的影响，导致采集到的干式废气处理设备的管路压力数据存在噪声，进而导致对干式废气处理设备的监测结果存在偏差。
[0003]现有的方法利用EMD分解算法对采集到的干式废气处理设备的管路压力数据进行分解处理，根据分解得到的数据进行重构获得新的数据，能够有效去除原始数据中的噪声数据。但是，EMD分解算法是通过局部极值进行分解，由于原始数据中存在噪声，会使得极值的获取较不准确，导致EMD分解的结果较不准确，进而导致对干式废气处理设备的监测结果较不准确。

技术实现思路

[0004]为了解决现有方法对干式废气处理设备的监测结果较不准确的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于数据分析的干式废气处理设备监测方法，所采用的技术方案具体如下：在设定时间段内不同时刻分别采集废气处理设备管路中的压力数据；获取设定时间段内所有压力数据的极值，根据每个极值对应的预设窗口内的极值分布情况，得到每个极值的密度表征值；所述极值包括极大值和极小值；分别对每个极值对应的预设窗口内所有极大值进行曲线拟合，以及所有极小值进行曲线拟合，根据每个极值对应的拟合数据和密度表征值得到每个极值对应的修正数据；根据每个极值对应的压力数据和修正数据之间的差异情况，得到每个极值的噪声表征值；根据每个极值的所述密度表征值和噪声表征值，得到每个极值的有效程度；利用所述有效程度对设定时间段内所有压力数据进行EMD分解，根据分解结果获得优选压力数据；根据所述优选压力数据对干式废气处理设备进行监测。
[0005]优选地，所述根据每个极值对应的预设窗口内的极值分布情况，得到每个极值的密度表征值，具体包括：在任意一个极值对应的预设窗口内，获取窗口内每相邻两个极值对应的时刻之间的时间间隔，将窗口内所有每相邻两个极值对应的时刻之间的时间间隔的均值作为时间均值，根据所述时间均值得到极值的密度表征值，所述时间均值与密度表征值呈负相关关系。
[0006]优选地，所述分别对每个极值对应的预设窗口内所有极大值进行曲线拟合，以及所有极小值进行曲线拟合，根据每个极值对应的拟合数据和密度表征值得到每个极值对应的修正数据，具体包括：将任意一个极值记为选定极值，在选定极值对应的预设窗口内，对窗口内所有极大值进行曲线拟合记为选定极值对应的极大值曲线，对窗口内所有极小值进行曲线拟合记为选定极值对应的极小值曲线；将选定极值对应的时刻记为选定时刻；若选定极值为极大值，则获取窗口内每个极大值对应的极大值曲线在选定时刻的拟合数据，根据窗口内每个极大值的密度表征值获得窗口内每个极大值的修正系数；将窗口内所有极大值的修正系数与对应的拟合数据之间的乘积的均值，作为选定极值对应的修正数据；若选定极值为极小值，则获取窗口内每个极小值对应的极小值曲线在选定时刻的拟合数据，根据窗口内每个极小值的密度表征值获得窗口内每个极小值的修正系数；将窗口内所有极小值的修正系数与对应的拟合数据之间的乘积的均值，作为选定极值对应的修正数据。
[0007]优选地，所述根据窗口内每个极大值的密度表征值获得窗口内每个极大值的修正系数，具体包括：对选定极值对应的窗口内每个极大值的密度表征值分别进行归一化处理，得到窗口内每个极大值的修正系数；所述窗口内每个极小值的密度表征值获得窗口内每个极小值的修正系数，具体包括：对选定极值对应的窗口内每个极小值的密度表征值分别进行归一化处理，得到窗口内每个极小值的修正系数。
[0008]优选地，所述根据每个极值对应的压力数据和修正数据之间的差异情况，得到每个极值的噪声表征值，具体包括：对于任意一个极值，在该极值对应的窗口内，获取每个极大值对应的压力数据和修正数据之间的差值，将所有极大值对应的差值的平方和的均值作为第一误差系数；获取每个极小值对应的压力数据和修正数据之间的差值，将所有极小值对应的差值的平方和的均值作为第二误差系数；将第一误差系数和第二误差系数之和作为极值的噪声表征值。
[0009]优选地，所述根据每个极值的所述密度表征值和噪声表征值，得到每个极值的有效程度，具体包括：对于任意一个极值，计算极值的噪声表征值与密度表征值之间的乘积，根据所述乘积得到极值的有效程度，所述乘积与有效程度之间呈负相关关系。
[0010]优选地，所述预设窗口的获取方法具体为：将任意一个极值作为目标极值，以目标极值对应的时刻为中心时刻获取预设时间长度内的所有极值，构成目标极值对应的特征极值序列；利用密度聚类算法对特征极值序列中的极值进行聚类，获取聚类结果中目标极值所在的聚类簇，将该聚类簇中每两个极值对应的时刻之间的时间间隔的最大值作为目标极
值对应的预设窗口的长度。
[0011]优选地，所述根据分解结果获得优选压力数据，具体包括：所述分解结果包括至少两个IMF分量，利用小波阈值去噪对每个IMF分量进行去噪处理，对去噪处理后的IMF分量进行重构获得每个时刻对应的优选压力数据。
[0012]优选地，所述根据所述优选压力数据对干式废气处理设备进行监测，具体包括：计算设定时间段内所有时刻的优选压力数据的均值记为压力均值，当压力均值大于预设的压力阈值，对干式废气处理设备进行标记。
[0013]本专利技术还提供了一种基于数据分析的干式废气处理设备监测系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种基于数据分析的干式废气处理设备监测方法的步骤。
[0014]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术首先获取废气处理设备管路中的压力数据的极值，对每个极值对应的预设窗口内的极值分布情况进行分析，获得极值的密度表征值，利用每个极值的密度表征值反映了每个极值在其对应的局部范围内极值分布的密集程度。然后，在每个极值的预设窗口内，分别对极大值和极小值进行拟合，模拟在EMD分解过程中分别对极大值和极小值的拟合过程，分析在局部范围内极值对应的修正数据的噪声情况，并利用密度表征值对极值的拟合数据进行修正得到修正数据。进一步的，比较每个极值对应的修正数据和压力数据之间的差异情况，得到极值的噪声表征值，利用噪声表征值反映了每个极值在其对应的局部范围内噪声分布情况。最终，结合两个方面的分布特征，获取每个极值的有效程度，反映了利用极值进行包络线拟合的效果程度，使得利用有效程度对所有压力数据进行EMD分解的结果更加准确，进而获得去噪效果更佳的优选压力数据，使得利用优选压力数据能够获得更加准确的监测结果。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据分析的干式废气处理设备监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：在设定时间段内不同时刻分别采集废气处理设备管路中的压力数据；获取设定时间段内所有压力数据的极值，根据每个极值对应的预设窗口内的极值分布情况，得到每个极值的密度表征值；所述极值包括极大值和极小值；分别对每个极值对应的预设窗口内所有极大值进行曲线拟合，以及所有极小值进行曲线拟合，根据每个极值对应的拟合数据和密度表征值得到每个极值对应的修正数据；根据每个极值对应的压力数据和修正数据之间的差异情况，得到每个极值的噪声表征值；根据每个极值的所述密度表征值和噪声表征值，得到每个极值的有效程度；利用所述有效程度对设定时间段内所有压力数据进行EMD分解，根据分解结果获得优选压力数据；根据所述优选压力数据对干式废气处理设备进行监测。2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的干式废气处理设备监测方法，其特征在于，所述根据每个极值对应的预设窗口内的极值分布情况，得到每个极值的密度表征值，具体包括：在任意一个极值对应的预设窗口内，获取窗口内每相邻两个极值对应的时刻之间的时间间隔，将窗口内所有每相邻两个极值对应的时刻之间的时间间隔的均值作为时间均值，根据所述时间均值得到极值的密度表征值，所述时间均值与密度表征值呈负相关关系。3.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的干式废气处理设备监测方法，其特征在于，所述分别对每个极值对应的预设窗口内所有极大值进行曲线拟合，以及所有极小值进行曲线拟合，根据每个极值对应的拟合数据和密度表征值得到每个极值对应的修正数据，具体包括：将任意一个极值记为选定极值，在选定极值对应的预设窗口内，对窗口内所有极大值进行曲线拟合记为选定极值对应的极大值曲线，对窗口内所有极小值进行曲线拟合记为选定极值对应的极小值曲线；将选定极值对应的时刻记为选定时刻；若选定极值为极大值，则获取窗口内每个极大值对应的极大值曲线在选定时刻的拟合数据，根据窗口内每个极大值的密度表征值获得窗口内每个极大值的修正系数；将窗口内所有极大值的修正系数与对应的拟合数据之间的乘积的均值，作为选定极值对应的修正数据；若选定极值为极小值，则获取窗口内每个极小值对应的极小值曲线在选定时刻的拟合数据，根据窗口内每个极小值的密度表征值获得窗口内每个极小值的修正系数；将窗口内所有极小值的修正系数与对应的拟合数据之间的乘积的均值，作为选定极值对应的修正数据。4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的干式废气处理设备监测方法，其特征在于，所述根据窗口内每个极大值的密度表征值获得窗口内每个极大值的修正系数，具体包括：对选定极值对应的窗口内每个极大值的密度表征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，
申请(专利权)人：苏州新耀环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：