【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气柜，具体来说，特别涉及一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法及系统。
技术介绍
1、粉尘防爆电气柜是一种专为存在可燃性粉尘的工业环境设计的特殊电气设备，广泛应用于化工厂、面粉厂、制药厂、木材加工厂等场所。这类电气柜在设计和制造过程中，严格遵循相关的安全标准，旨在有效防止由粉尘引发的火灾和爆炸事故，确保工作环境的安全性。为了确保电气柜内部环境的持续安全，通常会配备先进的换气系统。这一系统定期引入清洁空气，同时排出含有粉尘的空气，从而有效维持电气柜内部的低粉尘浓度环境。此外，换气系统还经过精心设计，以确保其运行稳定、高效，并能在各种恶劣的工业环境下长时间可靠工作，为粉尘防爆电气柜提供全面的安全保障。
2、目前，许多工业环境中的换气系统仍采用预设的固定换气时间表进行操作，这种方法并不考虑粉尘浓度的实际变化。当粉尘浓度低于危险阈值时，固定的换气计划可能导致不必要的能源消耗和运行成本的增加。相反，当环境中的粉尘浓度高于安全标准时，这种非自适应的换气策略可能无法提供足够的换气，从而增加了爆炸或火灾的风险。这种方法缺乏灵活性和响应性，无法有效适应工作场所的动态变化。
3、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法及系统，以解决上述提及的问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术采用的具体技术方案如下：
3、根据本专利技术的一方面，提
4、s1、获取粉尘防爆电气柜的粉尘浓度数据，并利用多重分形理论分析粉尘浓度的波动特性参数；
5、s2、基于粉尘浓度的波动特性参数，构建粉尘防爆电气柜换气能力评估模型；
6、s3、基于粉尘防爆电气柜的使用标准，确定粉尘防爆电气柜的目标换气标准；
7、s4、将目标换气标准作为输入参数，利用粉尘防爆电气柜换气能力评估模型进行计算，得到目标换气标准所需的换气时间；
8、优选的，获取粉尘防爆电气柜的粉尘浓度数据，并利用多重分形理论分析粉尘浓度的波动特性参数包括以下步骤：
9、s11、将获取的粉尘浓度数据按照时间顺序进行排列，得到粉尘浓度的时间序列数据；
10、s12、基于多重分形理论对粉尘浓度的时间序列数据进行多重分形分析，并构建多重分形谱；
11、s13、根据构建的多重分形谱，计算粉尘浓度时间序列的多重分形特征参数，并识别粉尘浓度的波动特性参数。
12、优选的，基于多重分形理论对粉尘浓度的时间序列数据进行多重分形分析，并构建多重分形谱包括以下步骤：
13、s121、对粉尘浓度的时间序列数据进行预处理，预处理包括数据去噪及数据清洗处理；
14、s122、对预处理后的时间序列数据分箱处理，得到若干等区间的箱子；
15、s123、分别计算每个箱子中粉尘浓度的概率测度及每个箱子的广义维数；
16、s124、基于计算得到的概率测度和广义维数，利用多重分形理论计算奇异性指数，构建多重分形谱。
17、优选的，根据构建的多重分形谱，计算粉尘浓度时间序列的多重分形特征参数，并识别粉尘浓度的波动特性参数包括以下步骤：
18、s131、基于构建的多重分形谱，分别获取分形维数的范围及占据面积最大的奇异性指数；
19、s132、确定多重分形谱在奇异性指数轴上的跨度，得到多重分形谱的宽度；
20、s133、分析多重分形谱中相邻子区间之间奇异性指数的差异分布，并识别粉尘浓度波动的强度和频率特性。
21、优选的，每个箱子的广义维数的计算公式为：
22、；
23、 d表示箱子的广义维数； s表示尺度因子； q表示随机值； p i表示第 i个箱子的概率测度； n表示箱子的总数。
24、优选的，基于粉尘浓度的波动特性参数，构建粉尘防爆电气柜换气能力评估模型包括以下步骤：
25、s21、基于粉尘浓度的波动特性参数，通过摇摆窗算法对粉尘浓度的时间序列数据进行波动划分，得到波动时段；
26、s22、将粉尘浓度波动特性中满足相似度阈值的波动时段进行聚类处理，得到聚类结果；
27、s23、基于聚类结果和粉尘浓度的波动特性参数，构建粉尘防爆电气柜换气能力评估模型。
28、优选的，基于粉尘浓度的波动特性参数，通过摇摆窗算法对粉尘浓度的时间序列数据进行波动划分，得到波动时段包括以下步骤：
29、s211、基于粉尘浓度的波动特性参数，初始化摇摆窗算法的参数，包括画滑动窗口大小和波动阈值；
30、s212、对于每个滑动窗口，确定滑动窗口内的粉尘浓度波动特性参数；
31、s213、根据预设的波动阈值判断滑动窗口内的数据是否构成波动，若波动特性参数超过波动阈值，则表示该滑动窗口内存在波动，并记录该波动的起始点和结束点；
32、s214、遍历整个时间序列数据，并重复执行重复步骤s212-s213，得到波动时段。
33、优选的，将粉尘浓度波动特性中满足相似度阈值的波动时段进行聚类处理，得到聚类结果包括以下步骤：
34、s221、基于粉尘浓度的波动特性参数，构建每个波动时段的特征向量；
35、s222、计算任意两个波动时段特征向量之间的相异度，并构建相异度矩阵；
36、s223、根据构建的相异度矩阵，利用谱聚类算法对波动时段进行聚类分析，得到聚类结果。
37、优选的，基于聚类结果和粉尘浓度的波动特性参数，构建粉尘防爆电气柜换气能力评估模型包括以下步骤：
38、s231、整合聚类结果和粉尘浓度的波动特性参数，形成输入数据集；
39、s232、确定粉尘防爆电气柜换气能力的评估指标，并将其作为输出的目标变量；
40、s233、基于线性回归法，利用输入数据集和输出的目标变量构建并训练粉尘防爆电气柜换气能力评估模型；
41、s234、收集测试数据集，并对粉尘防爆电气柜换气能力评估模型进行验证，根据验证结果调整模型参数，得到优化后的粉尘防爆电气柜换气能力评估模型。
42、优选的，将目标换气标准作为输入参数，利用粉尘防爆电气柜换气能力评估模型进行计算，得到目标换气标准所需的换气时间包括以下步骤：
43、s41、将目标换气标准作为输入参数，输入至粉尘防爆电气柜换气能力评估模型中；
44、s42、利用粉尘防爆电气柜换气能力评估模型进行计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，该基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述基于多重分形理论对粉尘浓度的时间序列数据进行多重分形分析，并构建多重分形谱包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述根据构建的多重分形谱，计算粉尘浓度时间序列的多重分形特征参数，并识别粉尘浓度的波动特性参数包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述每个箱子的广义维数的计算公式为：
5.根据权利要求1所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述基于粉尘浓度的波动特性参数，构建粉尘防爆电气柜换气能力评估模型包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述基于粉尘浓度的波动特性参数，通过摇摆窗算法对粉尘浓度的时间序列数据进行波动划
7.根据权利要求6所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述将粉尘浓度波动特性中满足相似度阈值的波动时段进行聚类处理，得到聚类结果包括以下步骤：
8.根据权利要求6所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述基于聚类结果和粉尘浓度的波动特性参数，构建粉尘防爆电气柜换气能力评估模型包括以下步骤：
9.根据权利要求1所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述将目标换气标准作为输入参数，利用粉尘防爆电气柜换气能力评估模型进行计算，得到目标换气标准所需的换气时间包括以下步骤：
10.一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算系统，用于实现权利要求1-9中任一项所述的基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，该基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算系统包括：波动特性分析模块、评估模型构建模块、换气标准确定模块及换气时间计算模块，且所述波动特性分析模块、所述评估模型构建模块、所述换气标准确定模块及所述换气时间计算模块之间依次连接；
...【技术特征摘要】
1.一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，该基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述基于多重分形理论对粉尘浓度的时间序列数据进行多重分形分析，并构建多重分形谱包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述根据构建的多重分形谱，计算粉尘浓度时间序列的多重分形特征参数，并识别粉尘浓度的波动特性参数包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述每个箱子的广义维数的计算公式为：
5.根据权利要求1所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述基于粉尘浓度的波动特性参数，构建粉尘防爆电气柜换气能力评估模型包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于粉尘防爆电气柜的换气时间自动计算方法，其特征在于，所述基于粉尘浓度的波动特性参数，通过摇摆窗算法对粉尘浓度的时间序列数据进行波动划...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏成标，
申请(专利权)人：南通金茂防爆电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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