一种煤浆浓度的实时预测方法与流程

本发明涉及先进制造与自动化领域，具体而言，涉及一种煤浆浓度的实时预测方法。

背景技术：

1、煤浆浓度的实时精确预测是煤炭加工和利用的关键技术之一。它为下游任务的开发与利用提供重要指标，具有提高煤炭的燃烧效率、降低生产成本、减少环境污染的重要意义。然而，传统的煤浆浓度预测方法采用间断取样进行实验测定。其存在检测耗材和人工成本高、检测结果滞后性、检测结果易受检测人员操作习惯影响等方面的不足，无法提供实时的平稳的具有高精度的煤浆浓度值。

2、现有技术中提出的一种煤浆浓度检测方法，所提出的预设煤浆浓度模型为煤浆管线上的竖直压差、煤浆管线上的水平压差、煤浆槽温度、煤浆管线上的温度、进入磨煤机的水流量，进入磨煤机的煤重量这些变量的线性组合。利用历史有标签数据训练得到组合系数的估计值，从而得到煤浆浓度预测方法。但该技术存在两个缺陷：1、线性关系非常局限，难以表征煤浆浓度，方法泛化能力欠佳；2、组合系数训练是一次性的，未能采用数据融合和即学即用的方式迭代更新预测器，预测精度和可靠性方面有限。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种煤浆浓度的实时预测方法，以至少解决目前含有煤浆浓度的标签数据非常稀少，难以训练出具有精确预测能力的预测器，且无法实现煤浆浓度的实时检测的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种煤浆浓度的实时预测方法。该方法可以包括：采集目标时间间隔的第一时段特征变量，基于第一时段特征变量，检测第一时段特征变量所对应的第一时段煤浆浓度；通过目标算法对第一时段特征变量和第一时段煤浆浓度进行训练，得到目标预测器，其中，第一时段特征变量和第一时段煤浆浓度为有标签数据集；实时采集第二时段特征变量，基于目标预测器对第二时段特征变量所对应的第二时段煤浆浓度进行预测，得到第二时段煤浆浓度的预测值，其中，第二时段特征变量用于表征不需要检测第二时段特征变量所对应的第二时段煤浆浓度的特征变量，未经过目标预测器预测的第二时段特征变量为无标签数据集，经过目标预测器预测后的第二时段特征变量和第二时段煤浆浓度为有标签数据集；基于第一时段特征变量、第二时段特征变量、第一时段煤浆浓度和第二时段煤浆浓度，得到组合样本；将组合样本输入至目标预测器中，更新目标预测器；实时采集第三时段特征变量，基于更新后的目标预测器，对第三时段特征变量所对应的第三时段煤浆浓度进行预测，得到第三时段煤浆浓度的预测值，其中，第三时段特征变量用于表征不需要检测第三时段特征变量所对应的第三时段煤浆浓度的特征变量，未经过目标预测器预测的第三时段特征变量为无标签数据集，经过目标预测器预测后的第三时段特征变量和第三时段煤浆浓度为有标签数据集；重复采集不同时段的特征向量，迭代更新目标预测器，预测实时的煤浆浓度。

3、可选地，通过目标算法对第一时段特征变量和第一时段煤浆浓度进行训练，得到目标预测器，包括：通过分位数回归的共形预测算法对第一时段特征变量和第一时段煤浆浓度进行训练，得到目标预测器。

4、可选地，基于第一时段特征变量、第二时段特征变量、第一时段煤浆浓度和第二时段煤浆浓度，得到组合样本，包括：合并第一时段特征变量、第二时段特征变量、第一时段煤浆浓度和第二时段煤浆浓度，得到组合样本。

5、可选地，第一时段特征变量、第二时段特征变量和第三时段特征变量为相同的变量，第一时段特征变量为添加剂流量、磨机主电机电流、磨机出口槽搅拌器电流、磨机出口槽液位、磨机出口槽液位、转速、低压煤浆泵的出口压力。

6、本发明的有益效果：

7、本发明提出了一种煤浆浓度的实时预测方法，根据基于少量的实验室检测样本所观测到的特征变量和其对应的煤浆浓度，利用共形预测方法初步训练出一个预测器；选定特定步长，基于预测器预测出该步长下特征变量所对应的煤浆浓度；综合利用实验室检测样本和当前步长下的补齐样本利用共形预测方法再次训练，更新预测器。依此逐步向前，在少量实验室完整标签的数据下，实现煤浆浓度的实时预测，解决了目前含有煤浆浓度的标签数据非常稀少，难以训练出具有精确预测能力的预测器，且无法实现煤浆浓度的实时检测的技术问题，达到了通过滚动式共形预测方法，采用数据融合和即学即用的方式不断更新迭代预测器，提升预测器的预测能力的同时实现煤浆浓度的实时预测的技术效果。

技术特征：

1.一种煤浆浓度的实时预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过目标算法对所述第一时段特征变量和第一时段煤浆浓度进行训练，得到目标预测器，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一时段特征变量、第二时段特征变量、第一时段煤浆浓度和第二时段煤浆浓度，得到组合样本，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时段特征变量、第二时段特征变量和第三时段特征变量为相同的变量，所述第一时段特征变量为添加剂流量、磨机主电机电流、磨机出口槽搅拌器电流、磨机出口槽液位、磨机出口槽液位、转速、低压煤浆泵的出口压力。

5.一种煤浆浓度的实时预测系统，其特征在于，包括：

6.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至4中任意一项所述的方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至4中任意一项所述的方法。。

技术总结本发明公开了一种煤浆浓度的实时预测方法。该方法包括：采集目标时间间隔的第一时段特征变量，基于第一时段特征变量，检测第一时段特征变量所对应的第一时段煤浆浓度；通过目标算法对第一时段特征变量和第一时段煤浆浓度进行训练，得到目标预测器，其中，第一时段特征变量和第一时段煤浆浓度为有标签数据集；实时采集第二时段特征变量，基于目标预测器对第二时段特征变量所对应的第二时段煤浆浓度进行预测，得到第二时段煤浆浓度的预测值。本发明解决了目前含有煤浆浓度的标签数据非常稀少，难以训练出具有精确预测能力的预测器，且无法实现煤浆浓度的实时检测的技术问题。技术研发人员：吴远山,张增战,赵强,马军忙,昝智峰,张安平,薛斌,韩晓亮,贺捷坤,刘秋荣,史晶,郭骞,杨旭受保护的技术使用者：杭州碳与数技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18