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[发明专利]基于流形的非负矩阵分解电熔氧化镁工业故障检测方法-CN201910189843.3有效
发明人：王美净;张颖伟 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明提出基于流形的非负矩阵分解电熔氧化镁工业故障检测方法，包括：采集同一时刻三个视角的训练视频，利用三个不同方位的摄像头采集电解炉炉面上方的视频数据；基于采集的视频数据，提取特征组成特征矩阵；利用非负矩阵分解的方法，求取每个视角的投影矩阵；采用局部线性嵌入的方法，得到每个视角的流形保持公式；获取目标函数；求解目标函数；针对多视角数据，建立新的监控统计量；对于新的测试数据，利用训练数据求取的统计量进行监控，超出控制限的视为故障；本发明把非负矩阵分解方法应用工业故障诊断中，利用非负矩阵分解方法起到降维作用，减少了因维度过高而造成计算困难问题；既融合了三个视角信息又对工业故障起到了很好的诊断作用。
基于流形矩阵分解氧化镁工业故障检测方法

[发明专利]一种高炉风口回旋区温度软测量建模方法-CN202110557533.X有效
发明人：武明翰;张颖伟;冯琳 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-05-21 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明提供一种高炉风口回旋区温度软测量建模方法，涉及高炉炼铁生产技术领域。该方法首先采集高炉风口回旋区火焰燃烧的图片数据、反映高炉运行状态的物理变量数据以及高炉风口回旋区燃烧温度数据；并提取高炉风口回旋区火焰燃烧图片数据的特征；然后建立基于皮尔逊相关系数和最小二乘支持向量回归的多核最小二乘支持向量回归模型作为高炉风口回旋区温度软测量模型；并使用正余弦优化算法进行高炉风口回旋区温度软测量模型参数的寻优；最后将寻找到的最优图片数据核函数参数、物理变量核函数参数以及多核最小二乘支持向量回归模型中的正则化参数作为最终的高炉风口回旋区温度软测量模型的参数，实现对风口回旋区燃烧温度的预测计算。
一种高炉风口回旋温度测量建模方法

[发明专利]高炉生产运行状态的数字孪生方法-CN202310327363.5在审
发明人： 张颖伟;张升阳;冯琳;张鼎森 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明提供一种高炉生产运行状态的数字孪生方法，涉及高炉生产技术领域。本发明从高炉炉顶图像、十字测温热电偶、炉壁热电偶、风口以及高炉顶部可测数据出发，以边界子模型(步骤1，2)作为高炉二维数学模型的边界，基于计算流体力学分析高炉机理模型，求解的参数(速度、压力、温度和成分)反映了高炉生产的运行状态，并可以根据所测数据的更新来更新高炉生产的运行状态，基于机理与数据实现物理模型与动态变化，并使用降阶方法加快求解速度，一定程度上实现了高炉运行参数的动态更新，提出了一种建立高炉生产运行状态的数字孪生方法。
高炉生产运行状态数字孪生方法

[发明专利]基于共享子空间多视角非负矩阵分解的工业故障检测方法-CN201910189258.3有效
发明人：马川;张颖伟 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06V20/10 文献下载
摘要：本发明涉及故障监测与诊断技术领域，提供一种基于共享子空间多视角非负矩阵分解的工业故障检测方法，首先使用多个摄像头对电熔镁炉的炉面图像数据进行采集，通过灰度化、归一化处理后，得到各视角的炉面图像矩阵；然后，采用非负矩阵分解方法建立并训练炉面图像矩阵在低维空间的目标函数模型；接着，通过各视角的公共映射矩阵及公共投影矩阵对验证样本的炉面图像矩阵进行降维，并计算各视角的低维表示矩阵与公共特征矩阵的差异性，通过核密度估计得到各视角的99％控制线值；最后，实时采集与处理炉面图像数据，比较待测样本中各视角的差异性与99％控制线值，判断工业故障是否发生。本发明能够提高工业故障检测的准确率。
基于共享空间视角矩阵分解工业故障检测方法

[发明专利]基于特征重构和异构数据联合建模的特征选择方法-CN201910618323.X有效
发明人：詹晨光;张颖伟;刁乃哲 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-07-10 - 公布日： 2023-02-14 - 主分类号： G06V20/40 文献下载
摘要：本发明属于故障监测与诊断技术领域，提出了一种基于特征重构和异构数据联合建模的特征选择方法，包括：1)采集工业生产过程的图像数据；2)对原始数据中的图片进行特征提取，形成图像数据向量；3)基于特征重构和异构数据联合建模，根据对选择的特征的稀疏的要求，增加稀疏项，构造目标函数；4)对上一步中得到的目标函数进行优化求解，对该发明进行仿真验证，用分类方法对特征选择的数据进行故障诊断，确定计算时间、分类准确率。本发明能够实现全流程全视角全周期地描述工况，充分发挥联合大数据的优势，实现降低数据维数的目的，进而可以减少计算量，降低计算时间，有利于实现在线的故障检测。
基于特征数据联合建模选择方法

[发明专利]基于相似性度量共享子空间多视角电熔镁炉故障监测方法-CN201910189244.1有效
发明人：杨结生;张颖伟 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G06V20/40 文献下载
摘要：本发明提出一种基于相似性度量共享子空间多视角电熔镁炉故障监测方法，包括：采集数据并提取特征；构造系数矩阵，求得邻域权重系数矩阵；建立目标函数；修改已经建立的目标函数，求解得投影矩阵；基于投影矩阵和多个视角的近似表达X*，求得X*的SPE和N2值，以及基于各个视角累加SPE1N；得到控制线SPE99、N299、SPE1N99；采集测试视频，得到测试视频公共特征矩阵；计算Xtest*的SPEtest和N2test值以及基于各个视角的SPE1Ntest；若SPEtesti、N2testi、SPE1Ntesti的值高出控制线，则可判断发生故障；本发明主要解决多视角视频数据联合建模的问题，利用多个视角视频数据的一致性和互补性，可以避免由于单视角没有捕捉到异常工况点而产生的漏报，避免没有及时对异常工况进行及时处理，从而导致生命财产损失，能够提高故障监测效率和准确性。
基于相似性度量共享空间视角电熔镁炉故障监测方法

[发明专利]一种基于相关变量选择的工业故障诊断方法-CN201910189841.4有效
发明人：邓瑞祥;张颖伟 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及故障监测与诊断技术领域，提供一种基于相关变量选择的工业故障诊断方法，首先采集正常工况样本和每种工业故障的故障工况样本，然后根据正常工况样本建立PCA监测模型，再基于LASSO算法，同时考虑正常工况数据与故障工况数据以及从正常工况数据到故障工况数据的相对变化来建立每种工业故障的故障相关变量选择模型，通过结合故障重构思想的修正的LARS算法求解模型以精准地选择出每种故障的相关变量，接着基于故障子空间的思想建立每个子空间的PCA监测模型，最后实时采集工业生产样本并对工业故障进行在线实时检测与诊断。本发明能够在检测出工业故障的同时对故障类型进行诊断，提高工业故障诊断的效率及准确性。
一种基于相关变量选择工业故障诊断方法

[实用新型]一种检验科用体液收集送检器-CN202222107264.X有效
发明人：毛杰;张颖伟 -专利权人：毛杰
申请日： 2022-08-11 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： B01L1/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种检验科用体液收集送检器，包括底座，所述底座的顶部分别安装有第一收集槽、第二收集槽和第三收集槽，所述第一收集槽和第二收集槽与第三收集槽内部的两侧皆设有套筒，同侧三组所述套筒的内侧设有套柱，两组所述套柱与第二收集槽固接，另两组所述套柱与第三收集槽固接；本实用新型通过第一收集槽和第二收集槽以及第三收集槽的分类式结构配合，便于将不同类型的体液进行储存，并可通过第一收集槽和第二收集槽以及第三收集槽的单独升降，便于单独将一组收集框栏展开，进行体液瓶的存放收集，同时可根据需求将收集框栏整体抽出，进一步增加体液瓶放置效率。
一种检验体液收集送检

[发明专利]基于流形假设的多源工业异构大数据的故障诊断方法-CN201910189224.4有效
发明人：霍晓斌;张颖伟;沙鑫 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G06V10/764 文献下载
摘要：本发明属于故障监测与诊断技术领域，提出了一种基于流形假设的多源工业异构大数据的故障诊断方法，包括：1)采集镁炉熔炼的工业过程中的图像信息，从而得到图像样本，并进行标记；2)定义标签距离与电流距离，构建初始优化目标函数；3)在所述初始优化目标函数中添加正则项以及流形保持项，构建最终优化目标函数；4)对新的采样xnew进行特征提取，求解映射矩阵W；5)由W对接下来采集到的数据点进行特征提取，检测映射后特征提取效果；6)由W对采集到的数据进行投影，使用SVM方法对投影后的数据进行故障诊断。本发明用于解决数据集过大以及数据维数过高的问题，使故障诊断更加快速准确。
基于流形假设工业异构大数据故障诊断方法

[发明专利]基于改进DeepLabv3+的风口焦炭分割方法-CN202210959538.X在审
发明人：李豪;王世友;张颖伟;冯琳 -专利权人：东北大学;本钢板材股份有限公司
申请日： 2022-08-11 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G06V10/26 文献下载
摘要：本发明提供一种基于改进DeepLabv3+的风口焦炭分割方法，涉及焦炭识别技术领域。该方法首先采集高炉风口回旋区焦炭视频数据，并将采集的高炉风口回旋区焦炭视频数据转为图片数据后对图片数据中的焦炭颗粒进行标注，得到风口焦炭数据集；再构建融合坐标注意力机制的Deeplabv3+模型作为风口焦炭分割模型，并使用风口焦炭数据集对风口焦炭分割模型进行训练；最后使用训练好的风口焦炭分割模型对待分割的风口焦炭图像中的焦炭颗粒进行分割。该方法在现有Deeplabv3+模型中引入CoordinateAttention网络，加强模型对焦炭颗粒的识别与感知，降低误分类风险；并在ASPP模块中引入四个并行空洞卷积提取特征，不断增强特征图的表达能力，提高了预测精度的同时也加强了模型的泛化能力。
基于改进 deeplabv3 风口焦炭分割方法

[发明专利]基于图像特征回归的多视角流形分析故障诊断方法-CN201910196650.0有效
发明人：李亚军;张颖伟 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-03-13 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G06V10/764 文献下载
摘要：本发明提供一种基于图像特征回归的多视角流形分析故障诊断方法，涉及工业冶炼过程控制技术领域。该方法首先在电熔氧化镁的工业过程中利用多个摄像头从多个视角采集电熔氧化炉图像数据并将其灰度化，得到每个视角采集的视频图像的灰度矩阵；然后建立基于图像特征回归的多视角流形分析故障模型，并计算得到模型中的灰度特征矩阵、每个视角的权重系数、每个视角的映射关系矩阵及残差；最后通过多个视角重新采集电熔氧化镁熔炼过程的待检测数据图像对电熔镁炉工况进行检测。本发明提供的基于图像特征回归的多视角流形分析故障诊断方法，在复杂的现场环境下能有效地提升识别电熔镁炉熔炼运行状态的识别度和准确性，大大降低过程检测的误报率、漏报率。
基于图像特征回归视角流形分析故障诊断方法

[发明专利]一种基于自步邻域保持嵌入的故障分类方法-CN202111475272.3在审
发明人：高鸿瑞;张颖伟;冯琳;马川;薛冯 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-12-06 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自步邻域保持嵌入的故障分类方法，属于故障监测与诊断技术领域。该方法主要解决数据的非线性和带标签样本过少的故障二分类的问题，该方法能够学习任意维的局部线性的低维流形结构，在降维过程中保持流形的局部线性结构不变，从而来提取数据中的有用信息，并且能够进行新样本的泛化。同时，该方法在邻域保持嵌入算法的基础上引入自步学习的思想，通过预设损失函数阈值对邻域保持嵌入算法降维后的样本点做进一步筛选，进一步保持降维后样本点的近邻关系，克服邻域保持嵌入算法对最近邻样本数的选择敏感，不同的最近邻数对最后的降维结果有很大影响的缺点，从而得到更优质的降维效果，提高对故障分类的准确性。
一种基于邻域保持嵌入故障分类方法

[发明专利]一种基于线性判别邻域保持嵌入的故障分类方法-CN202111476386.X在审
发明人：高鸿瑞;张颖伟;冯琳;李豪;朱红博 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-12-06 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于线性判别邻域保持嵌入的故障分类方法，属于故障监测与诊断技术领域。本发明方法在基于类别信息的邻域保持嵌入模型的基础上引入线性判别分析思想，将基于类别信息的邻域保持嵌入模型与线性判别分析模型结合，考虑样本高维局部流形结构的同时充分考虑样本的全局结构，构建线性判别邻域保持嵌入模型并求解。通过本发明构建模型中的基于类别信息的邻域保持嵌入思想充分考虑样本局部高维流形结构，同时利用样本类别的先验信息计算线性判别分析思想中的样本类内散度矩阵和类间散度矩阵，充分考虑采集样本点的全局信息，从样本全局和局部信息的两个角度出发对高维样本进行降维，从而得到更优质的降维效果，提高对故障分类的准确性。
一种基于线性判别邻域保持嵌入故障分类方法

[发明专利]一种基于WOA-IGA的智能服务组合方法-CN202111353848.9在审
发明人：薛冯;高鸿瑞;张颖伟;冯琳 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-11-16 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于WOA‑IGA的智能服务组合方法，涉及云制造模式下的调度领域。本发明在优化搜索过程中，加入了遗传算法的思想，在一次迭代中使用鲸鱼优化算法与遗传算法相结合的方式，加快了相对于单一算法下优化搜索的速度，提高了寻找最优服务组合方案的速度；本发明巧妙利用了鲸鱼优化算法关于通过控制搜索向量A实现了广度搜索和深度搜索的平滑转换，也就是全局搜索和局部搜索的转换，有效减小了遗传算法陷入局部最优的可能性；本发明在遗传算法部分对于个体的选择中，抛弃了原遗传算法中随机选择个性，而是引入了一种确定性选择和随机性选择相结合的思想，保证了在迭代过程中优秀个体能够被选择，一定程度上增加了算法的收敛速度。
一种基于 woa iga 智能服务组合方法

[发明专利]基于迁移遗传算法的电脑第二类装配线平衡优化方法-CN202111367235.0在审
发明人：高鸿瑞;薛冯;张颖伟;冯琳;张升阳;李祖边 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2022-01-07 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于迁移遗传算法的电脑第二类装配线平衡优化方法，涉及装配线平衡技术领域。该方法利用相似装配线的装配经验，将已知装配线的可行解集合迁移到待优化装配线平衡问题的初始解集中，由于迁移优质可行解的缘故，该方法能够有效降低算法性能与初始值及参数有关的敏感性，提高启发式算法求解装配线平衡问题局部最优可行解的下限。同时相比于现有解决装配线平衡问题的方法，该方法能够加快收敛速度，减少执行时间，更加快速地求出优质的可行解。从而优化电脑装配线平衡问题、降低电脑生产成本、改善电脑装配质量、缩短电脑生产周期，助力离散制造业装配技术的发展。
基于迁移遗传算法电脑第二装配线平衡优化方法

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