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一种基于深度学习的发酵过程软测量方法及装置制造方法及图纸

技术编号:43533201 阅读:16 留言:0更新日期:2024-12-03 12:17
本发明专利技术涉及工业微生物制造技术领域,尤其是指一种基于深度学习的发酵过程软测量方法及装置,包括:采集发酵过程的样本数据,所述样本数据包括辅助变量数据和目标变量数据;对样本数据进行预处理;构建发酵软测量模型,使用训练样本数据对发酵产物浓度预测模型进行训练;依据滑动时间窗口实时采集发酵过程的辅助变量数据,经过预处理后输入至完成训练的发酵软测量模型,得到目标变量的预测数据。本发明专利技术充分利用多批次的样本信息对发酵软测量模型进行训练,提升了模型的性能和效率,提高了发酵过程软测量对目标变量的预测准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业微生物制造,尤其是指一种基于深度学习的发酵过程软测量方法及装置


技术介绍

1、生物发酵过程是生物工程领域的重要组成部分,在食品、生物材料、生物制药等诸多产业中得到广泛应用。随着社会需求的增加和对资源及环境保护意识的提高,生物发酵产业迫切地需要提高生产效率、降低生产成本。对发酵过程情况的监测是实现对生产过程进行控制的基础,因此要实现发酵生产过程的高效控制,关键之一在于实现对关键变量或指标的监测。目前温度、ph等在线传感器已普遍使用,但对于发酵过程中如产物浓度等变量通常无法通过传感器在线测量,一般需要人工采样后使用专门的仪器或实验进行离线测量,存在监测不及时的问题。

2、软测量技术是一种利用数学建模和计算机技术,基于已知的过程变量数据(如温度、压力、流量等),推断或估计不能直接测量的过程变量的方法,能为生产过程降低成本、提高产品质量,具有重要的使用价值。在生物发酵工程领域,现有的软测量技术建模方法主要分为两种:基于机理模型的建模方法和基于数据驱动的建模方法。

3、基于机理模型的建模方法主要依据微生物的生长机理来进行建本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于深度学习的发酵过程软测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的发酵过程软测量方法,其特征在于,所述样本数据包括时序、批次、变量三个维度。

3.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的发酵过程软测量方法,其特征在于,目标变量为发酵产物浓度,辅助变量包括通气速率、搅拌速度、补料速率、溶氧浓度、发酵液总体积、二氧化碳浓度、pH值及发酵温度。

4.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的发酵过程软测量方法,其特征在于,采用Min-Max方法将展开后的样本数据进行归一化处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于深度...

【技术特征摘要】

1.一种基于深度学习的发酵过程软测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的发酵过程软测量方法,其特征在于,所述样本数据包括时序、批次、变量三个维度。

3.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的发酵过程软测量方法,其特征在于,目标变量为发酵产物浓度,辅助变量包括通气速率、搅拌速度、补料速率、溶氧浓度、发酵液总体积、二氧化碳浓度、ph值及发酵温度。

4.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的发酵过程软测量方法,其特征在于,采用min-max方法将展开后的样本数据进行归一化处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的发酵过程软测量方法,其特征在于,按滑动时间窗口将归一化后的样本数据划分为训练样本数据时,删除包含两个不同批次时间点样本数据的时间窗口。

6.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的发酵过程软测量方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘飞曹寒齐王锴倪雨青栾小丽
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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