本發(fā)明涉及工藝參數(shù)優(yōu)化，尤其涉及一種基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、表面活性劑的生產(chǎn)過程涉及復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和多變的工藝參數(shù)，傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制方法往往難以應(yīng)對這種復(fù)雜性，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。

2、如何有效地整合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，準確捕捉工藝參數(shù)之間的復(fù)雜關(guān)系，以及如何在動態(tài)變化的生產(chǎn)環(huán)境中實現(xiàn)實時優(yōu)化控制，仍然是亟待解決的技術(shù)難題。表面活性劑生產(chǎn)設(shè)備的性能退化問題也日益凸顯。設(shè)備性能的下降不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，還可能導(dǎo)致能源浪費和安全隱患。如何在生產(chǎn)過程中實時監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，預(yù)測性能退化趨勢，并將這些信息融入到工藝參數(shù)優(yōu)化中，是提高生產(chǎn)系統(tǒng)整體效能的關(guān)鍵所在。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法及系統(tǒng)，本發(fā)明通過整合設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、工藝參數(shù)優(yōu)化和智能控制策略，實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和設(shè)備可靠性的綜合提升，為表面活性劑生產(chǎn)過程的智能化和精細化管理提供了有力支撐。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法，所述基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法包括：

3、對表面活性劑的生產(chǎn)設(shè)備進行多維工藝參數(shù)采集和預(yù)處理，得到多維工藝參數(shù)時間序列數(shù)據(jù)；

4、對所述多維工藝參數(shù)時間序列數(shù)據(jù)進行熱力學(xué)特征提取和降維處理，得到設(shè)備溫度分布特征向量；

5、基于所述多維工藝參數(shù)時間序列數(shù)據(jù)計算多尺度樣本熵，并進行非線性回歸分析，得到設(shè)備性能退化指標；

6、將所述設(shè)備溫度分布特征向量和所述設(shè)備性能退化指標輸入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進行工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)分析，得到工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)概率矩陣；

7、根據(jù)所述工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)概率矩陣構(gòu)建馬爾可夫決策過程模型，并執(zhí)行雙延遲確定性策略梯度算法，得到參數(shù)分層控制策略；

8、基于所述參數(shù)分層控制策略對所述生產(chǎn)設(shè)備進行工藝參數(shù)優(yōu)化，通過閉環(huán)反饋機制持續(xù)更新所述生產(chǎn)設(shè)備的控制參數(shù)指令序列。

9、第二方面，本發(fā)明提供了一種基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析系統(tǒng)，所述基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析系統(tǒng)包括：

10、采集模塊，用于對表面活性劑的生產(chǎn)設(shè)備進行多維工藝參數(shù)采集和預(yù)處理，得到多維工藝參數(shù)時間序列數(shù)據(jù)；

11、提取模塊，用于對所述多維工藝參數(shù)時間序列數(shù)據(jù)進行熱力學(xué)特征提取和降維處理，得到設(shè)備溫度分布特征向量；

12、計算模塊，用于基于所述多維工藝參數(shù)時間序列數(shù)據(jù)計算多尺度樣本熵，并進行非線性回歸分析，得到設(shè)備性能退化指標；

13、分析模塊，用于將所述設(shè)備溫度分布特征向量和所述設(shè)備性能退化指標輸入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進行工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)分析，得到工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)概率矩陣；

14、構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)概率矩陣構(gòu)建馬爾可夫決策過程模型，并執(zhí)行雙延遲確定性策略梯度算法，得到參數(shù)分層控制策略；

15、更新模塊，用于基于所述參數(shù)分層控制策略對所述生產(chǎn)設(shè)備進行工藝參數(shù)優(yōu)化，通過閉環(huán)反饋機制持續(xù)更新所述生產(chǎn)設(shè)備的控制參數(shù)指令序列。

16、本發(fā)明第三方面提供了一種計算機設(shè)備，包括：存儲器和至少一個處理器，所述存儲器中存儲有指令；所述至少一個處理器調(diào)用所述存儲器中的所述指令，以使得所述計算機設(shè)備執(zhí)行上述的基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法。

17、本發(fā)明的第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有指令，當(dāng)其在計算機上運行時，使得計算機執(zhí)行上述的基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法。

18、本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，本發(fā)明通過對多類型傳感器數(shù)據(jù)進行采集和預(yù)處理，實現(xiàn)了溫度、壓力、流量、濃度等多維工藝參數(shù)的有效融合，采用短時傅里葉變換和welch功率譜密度分析，結(jié)合三維有限元熱傳遞模型，實現(xiàn)了對設(shè)備溫度分布的高精度特征提取，通過多尺度樣本熵分析和非線性回歸，構(gòu)建了設(shè)備性能退化指標，能夠從多個時間尺度捕捉設(shè)備狀態(tài)變化，提高了性能評估的準確性和全面性。利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，實現(xiàn)了環(huán)境因素、工藝參數(shù)和性能指標之間的概率關(guān)聯(lián)分析，揭示了參數(shù)間的復(fù)雜交互關(guān)系，為優(yōu)化決策提供了可靠依據(jù)?；隈R爾可夫決策過程和雙延遲確定性策略梯度算法，構(gòu)建了自適應(yīng)的參數(shù)分層控制策略，能夠有效應(yīng)對生產(chǎn)過程中的不確定性和動態(tài)變化。通過分層優(yōu)化控制器和自適應(yīng)學(xué)習(xí)率更新機制，實現(xiàn)了工藝參數(shù)的持續(xù)優(yōu)化和控制策略的動態(tài)調(diào)整，保證了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和效率。通過整合設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、工藝參數(shù)優(yōu)化和智能控制策略，本發(fā)明實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和設(shè)備可靠性的綜合提升，為表面活性劑生產(chǎn)過程的智能化和精細化管理提供了有力支撐。

技術(shù)特征：

1.一種基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法，其特征在于，所述對表面活性劑的生產(chǎn)設(shè)備進行多維工藝參數(shù)采集和預(yù)處理，得到多維工藝參數(shù)時間序列數(shù)據(jù)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法，其特征在于，所述對所述多維工藝參數(shù)時間序列數(shù)據(jù)進行熱力學(xué)特征提取和降維處理，得到設(shè)備溫度分布特征向量，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法，其特征在于，所述基于所述多維工藝參數(shù)時間序列數(shù)據(jù)計算多尺度樣本熵，并進行非線性回歸分析，得到設(shè)備性能退化指標，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法，其特征在于，所述將所述設(shè)備溫度分布特征向量和所述設(shè)備性能退化指標輸入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進行工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)分析，得到工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)概率矩陣，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)概率矩陣構(gòu)建馬爾可夫決策過程模型，并執(zhí)行雙延遲確定性策略梯度算法，得到參數(shù)分層控制策略，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法，其特征在于，所述基于所述參數(shù)分層控制策略對所述生產(chǎn)設(shè)備進行工藝參數(shù)優(yōu)化，通過閉環(huán)反饋機制持續(xù)更新所述生產(chǎn)設(shè)備的控制參數(shù)指令序列，包括：

8.一種基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析系統(tǒng)，其特征在于，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項所述的基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法，所述系統(tǒng)包括：

9.一種計算機設(shè)備，其特征在于，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項所述的基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序在被處理器運行時使得所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至7中任一項所述的基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及工藝參數(shù)優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于多層次因素的表面活性劑工藝參數(shù)分析方法及系統(tǒng)，該方法包括：對表面活性劑的生產(chǎn)設(shè)備進行多維工藝參數(shù)采集和預(yù)處理，得到多維工藝參數(shù)時間序列數(shù)據(jù)；進行熱力學(xué)特征提取，得到設(shè)備溫度分布特征向量；計算設(shè)備性能退化指標；進行工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)分析，得到工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)概率矩陣；執(zhí)行雙延遲確定性策略梯度算法，得到參數(shù)分層控制策略；進行工藝參數(shù)優(yōu)化，更新所述生產(chǎn)設(shè)備的控制參數(shù)指令序列，本發(fā)明通過整合設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、工藝參數(shù)優(yōu)化和智能控制策略，實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和設(shè)備可靠性的綜合提升，為表面活性劑生產(chǎn)過程的智能化和精細化管理提供了有力支撐。

技術(shù)研發(fā)人員：朱日東
受保護的技術(shù)使用者：深圳市榮強科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19