[发明专利]一种基于大数据的压延机压延质量预警系统

权利要求书

1.一种基于大数据的压延机压延质量预警系统，其特征在于，包括：数据采集模块、消息队列模块、大数据分析平台、数据展示模块，

所述数据采集模块用于从压延机采集实时状态数据；

所述消息队列模块用于将采集的实时状态数据传输至大数据分析平台；

所述大数据分析平台用于对实时状态数据进行压延质量分析预警，得到预测分析结果；

所述数据展示模块用于读取压延质量预测分析结果并展示。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的压延机压延质量预警系统，其特征在于，所述数据采集模块采集的点位数据包括：自动计量系统采集的当前订单配方的物料用量信息；

开炼机位点采集每个压轮的温度、速度、电流；

过滤机位点采集过滤机的温度；

压延机位点采集各个引取轮的温度、速度、电流、压花辊的速度、压花辊的电流；

冷却点位采集各个冷却轮的速度、电流；

测厚点位采集产品的厚度值。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的压延机压延质量预警系统，其特征在于，所述数据采集模块包括网络接入子模块、Agent子模块，压延设备的传感器通过网络接入子模块与Agent子模块通信连接，所述Agent子模块通过网络接入子模块下达实时状态采集的轮询指令报文到压延机设备的传感器，所述传感器处理指令后通过网络接入子模块把实时状态数据以报文的形式反馈给Agent子模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的压延机压延质量预警系统，其特征在于，所述消息队列模块包括若干订阅主题，其中不同的订阅主题表示不同位点的压延设备，每个订阅主题均包括有唯一标识：GateID、DeviceName、Receive，其中GateID表示无线Wifi网关，或有线的RS485通信网关，DeviceName表示某位点设备名称，Receive表示数据采集标志。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的压延机压延质量预警系统，其特征在于，所述大数据分析平台包括数据清洗子模块、历史数据建模子模块、实时数据分析子模块，所述数据清洗子模块的清洗处理过程为：

S1：把压延设备各个位点的数据拼装成适合训练的数据模型；

S2：使用数据仓库工具的SQL语句把现有的压延机历史数据中存在残缺值的记录删除；

S3：使用数据仓库工具的SQL语句把样本中重复的记录删除；

S4：若数据的质量指标的值超出正常值范围则标记为不合格品，用0表示，否则表示合格品，用1表示，完成数据清洗；

S5：把清洗完成后的数据保存到非关系型数据库中。

6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的压延机压延质量预警系统，其特征在于，历史数据建模子模块完成以下步骤

S1：从非关系型数据库中获取清洗后的压延机历史数据；

S2：构建随机森林模型，从压延机历史数据中用Bootstrap方法有放回抽取训练样本生成m个训练子样本，然后每个训练子样本分别从全部特征中随机选择n个特征，计算n个特征的最佳分裂方式，得到k棵决策树，k棵决策树组成的分类器投票决定最终分类结果。

7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的压延机压延质量预警系统，其特征在于，实时数据分析子模块完成以下步骤：

S1：实时数据分析子模块订阅消息队列的各个位点的订阅主题，每当消息队列模块有消息推送，大数据分析平台首先把各个位点的实时状态数据清洗并整合为预设格式，然后触发质量预测，输入到历史数据建模模块生成的随机森林模型中实时预测压延质量，若预测出为0的概率大于预设参考值则表示为不及格品，得到压延质量预测分析结果；

S2：把预测分析结果存储到大数据分析平台的缓存工具中供数据展示模块的可视化展示。

8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的压延机压延质量预警系统，其特征在于，所述数据展示模块每隔预设的时间从大数据分析平台的缓存工具中读取预测分析结果并封装成json数据格式返回数据展示模块进行展示，若预测分析结果中返回的数据值出现0且概率大于预设参考值时则弹出质量预警对话框进行质量的告警。