[发明专利]一种用于冷轧辊制造过程的离群检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种用于冷轧辊制造过程的离群检测系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据预处理模块、离群检测模块和质量分析模块，所述数据采集模块用于获取冷轧辊产品的实际生产数据作为原始数据，并将生产数据输入至数据预处理模块，所述数据预处理模块用于对原始数据进行数据分析处理以获取符合离群检测模块输入的数据，所述离群检测模块用于检测产品加工过程中的异常数据，所述质量分析模块用于将检测出的异常数据进行分析输出异常数据产生的原因；

所述离群检测模块包括特征分组离群检测模块和混合属性离群检测模块，所述特征分组离群检测模块用于实现检测在合格的冷轧辊产品中不同加工工序过程中的异常信息，具体是通过冷轧辊加工工序进行特征分组，一个特征组代表了冷轧辊产品的一个加工工序；

所述混合属性离群检测模块用于实现检测全维特征空间中的所有属性的异常数据，包括异常工序信息及其辊号、检测值、检测人、检测设备以及检测日期；

所述混合属性离群检测模块进行离群检测的步骤如下：

S1：计算混合属性数据集数值空间和分类空间中各个属性的权值：

S1.1：互信息计算：分别计算混合属性数据集中的离散变量和连续变量的互信息；

S1.2：混合属性加权机制计算：给定一个混合属性数据集，定义任意属性的权值度量为该属性到其他属性互信息的平均值；

S2：计算每个数据对象在数值空间中的离群得分；

S3：计算每个数据对象在分类空间中的离群得分；

S4：通过S2和S3的离群得分综合得到每个混合属性数据对象的最终离群得分，并选出离群得分最高的离群数据对象。

2.根据权利要求1所述的一种用于冷轧辊制造过程的离群检测系统，其特征在于：所述数据采集模块采集的原始数据包括冷轧辊产品的工序和属性数据，所述属性数据具体包括辊号、工序编码、工序序号、工序名称、指标编码、指标名称、检测数值、检测结果、检测人编码、检测人、检测设备编码、检测设备、检测日期、检测部门编码，检测部门、检测类型、现象描述、备注说明、直接结论、是否抽检、指标单位、附件编号、工序类型、工艺编码、产品编码、工艺说明、重用标志。

3.根据权利要求2所述的一种用于冷轧辊制造过程的离群检测系统，其特征在于：所述数据预处理模块包括数据转换模块和数据清洗模块，所述数据转换模块用于实现将一个冷轧辊产品的所有加工工序合成为一条记录；

所述数据清洗模块是将原始数据进行精简，并将数据转换成系统可接收格式的过程，所述数据清洗模块具体包括对无效值、缺失值、重复值和噪声数据的处理。

4.根据权利要求3所述的一种用于冷轧辊制造过程的离群检测系统，其特征在于：所述数据清洗模块中进行清洗、删除或忽略的数据包括：

1)原始数据中冷轧辊产品数据中的废品和异议产品；

2)原始数据中属性取值相同的重用标志、产品编码、工艺编码和工序类型的属性数据；

3)原始数据中没有给出具体检测值的工序检测指标，包括超声波探伤、磁粉探伤、粗车探伤、淬火、刻字及冷冻；

4)原始数据中冷轧辊产品没有给出具体检测值的工序指标，需要参考其他产品进行分析，填补对应值；

5)原始数据中冷轧辊产品给出的检测值无效的工序指标，或者噪声数据。

5.根据权利要求4所述的一种用于冷轧辊制造过程的离群检测系统，其特征在于：所述质量分析模块包括对离群数据的分析和对产品质量的分析。