[发明专利]一种优化水泥生料质量的模型方法

说明书

本发明提出了一种优化水泥生料质量的模型方法，包括以下步骤：采集水泥生料生产过程中涉及的各参数数据；对采集的数据整合，根据目标问题梳理出目标变量，输入变量；对输入变量、目标变量进行探索性分析，得到可用的输入变量；围绕各目标变量，进行相应的特征工程，得到不同的入模特征；针对每个目标变量通过选择不同的回归算法模型，构建多个率值质量预测模型，根据评估效果，不断迭代训练；将评估最优模型部署上线后，利用新数据对模型进行更新；基于上述对各输入参数的分析，将输入变量分为不可调变量、可调节变量；对可调变量通过网格搜索算法找出最优参数；得到的最优参数值做为模型的输出，能够达到优化水泥生料质量的目的，普适性较强。

【技术领域】

本发明涉及工业互联网的技术领域，特别是一种优化水泥生料质量的模型方法。

【背景技术】

水泥生产过程中存在多变量、非线性、纯滞后、大惯性、强时变的情况，人为操作差异大、存在操作上的滞后、难以实现精细化操作、系统运行波动大(质量、产量)难以保证系统连续、稳定、经济运行，导致生料质量波动性较大。

当前国内水泥生料质量的控制，主要有两种方式：

1、依据原材料成分的检测数据，采用人工估算各原料配比的方法来控制调节生料质量，此方法依赖有经验的操作员凭借经验估算各原料的最终配比，因此对生料质量的控制缺乏理论指导以及统一的调节标准，由于人工经验差别很大，水平不一，受人为主观影响严重，生产经验无法积累，导致生料的周期和质量稳定性差。

2、根据原材料成分数据、生料质量率值标准通过公式计算出原料配比参数，操作员根据计算出的配比进行生产，此方法在原料达到4种或者更多之后，将会变得非常困难甚至无法计算，并且该方法考虑参数不全，只使用了原料成分数据，没有考虑生产过程中其他参数的影响，对质量的优化控制不够精准。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种优化水泥生料质量的模型方法，能够达到优化水泥生料质量的目的。

为实现上述目的，本发明提出了一种优化水泥生料质量的模型方法，包括两个阶段，构建生料质量预测模型和构建生料配比优化模型，构建生料质量预测模型具体包括以下步骤：

S11.采集水泥生料生产过程中涉及的各参数数据；

S12.对步骤S11所采集的数据进行整合，根据目标问题梳理出目标变量，以及可能进入模型的输入变量；

S13.对输入变量、目标变量进行探索性分析，得到可用的输入变量；

S14.围绕各目标变量，进行相应的特征工程，对应每个目标变量分别得到不同的入模特征；

S15.针对每个目标变量通过选择不同的回归算法模型，构建多个率值质量预测模型，不断迭代训练；

S16.通过每个率值质量预测模型在测试集上的表现，评估模型效果；

S17.将模型部署上线后，可根据新数据持续对模型进行更新；

构建生料配比优化模型具体包括以下步骤：

S21.基于生料质量预测模型构建过程中对各输入参数的分析，将输入变量分为不可调变量、可调节变量；

S22.针对某组不可调变量的数据，通过搜索算法找出该组数据对应的可调变量的最优参数值；

S23.得到的可调变量最优参数值，做为模型的输出。

作为优选，步骤S11中所采集的数据包括进厂原材料各成分占比数据、生产流程中各环节原料水分、粒度参数、过程中其他参数数据、原料配比比例参数、率值质量数据等。