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基于数字孪生与k-近邻算法的车间设备运行状态预测研究
被引量:
6
1
作者
和征
李忠鹏
杨小红
《制造技术与机床》
北大核心
2024年第3期193-199,共7页
由于传统车间设备运行状态预测不能有效利用历史数据进行学习,实时响应能力有限,难以在复杂调度环境中取得良好效果,因此文章提出一种数字孪生与k-近邻算法相结合的车间设备运行状态预测模型。构建车间设备实体在信息空间的数字孪生模型...
由于传统车间设备运行状态预测不能有效利用历史数据进行学习,实时响应能力有限,难以在复杂调度环境中取得良好效果,因此文章提出一种数字孪生与k-近邻算法相结合的车间设备运行状态预测模型。构建车间设备实体在信息空间的数字孪生模型,并建立设备实体与模型之间的映射关系,从而获取实时特征数据,即设备的运行状态特征数据。运用k-近邻算法计算实时特征数据与历史数据之间的欧几里得距离,即计算设备当前运行状态与历史已知状态的相似度,最终通过前k个距离所对应的设备历史运行状态数据,预测设备的当前运行状态。该模型的本质是通过数字孪生的实时数据采集,获取指定设备运行状态特征数据,运用k-近邻算法预测设备的实时运行状态。相较以往研究,本研究贡献在于提高设备实时运行状态预测的准确率。如果将数字孪生、k-近邻算法与具备自我学习能力的相关算法相结合,模型的预测效果会更好。
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关键词
K-近邻算法
机器学习
数字孪生
车间设备
运行状态预测
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职称材料
基于机器学习的农业机械运行状态预测方法研究
被引量:
1
2
作者
傅东兴
《农机使用与维修》
2024年第6期70-73,共4页
随着农业机械的广泛应用,实时监测和预测其运行状态,对提高农业机械运行效率、降低故障率具有重要意义。该文基于双MapReduce框架,提出了一种基于机器学习的农业机械运行状态预测模型,通过传感器获取农业机械的各项运行数据,然后利用Map...
随着农业机械的广泛应用,实时监测和预测其运行状态,对提高农业机械运行效率、降低故障率具有重要意义。该文基于双MapReduce框架,提出了一种基于机器学习的农业机械运行状态预测模型,通过传感器获取农业机械的各项运行数据,然后利用MapReduce技术对数据进行分布式处理,以历史运行数据作为输入,提取特征并进行数据预处理构建预测模型。仿真试验结果表明,该模型对农业机械运行状态预测结果较为准确,预测时效性较高,在数据量较大的情况下具有显著应用优势,可为农业生产提供实时监测和预警,提高了农业机械的使用效率和安全性。
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关键词
机器学习
农业机械
运行状态预测
双MapReduce
分布式处理
特征提取
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职称材料
矿井带式输送机运行状态预测方法
被引量:
9
3
作者
李敬兆
孙杰臣
叶桐舟
《工矿自动化》
北大核心
2022年第2期107-113,共7页
传感器监测数据结合神经网络预测模型是矿井带式输送机运行状态预测的主流方法,但利用接触式传感器对带式输送机运行状态进行监测存在安装不便、数据误差大等问题,导致带式输送机运行状态预测精度不高。针对该问题,提出了一种基于音频...
传感器监测数据结合神经网络预测模型是矿井带式输送机运行状态预测的主流方法,但利用接触式传感器对带式输送机运行状态进行监测存在安装不便、数据误差大等问题,导致带式输送机运行状态预测精度不高。针对该问题,提出了一种基于音频信号的矿井带式输送机运行状态预测方法。首先,采用高通滤波器和Boll谱减法对带式输送机运行时的原始音频信号进行滤波降噪处理。然后,通过预加重、分帧加窗、傅里叶变换、梅尔滤波器能量计算、离散余弦变换等提取音频信号的梅尔频率倒谱系数(MFCC)第1维分量(MFCC_(0)),并输入至残差块优化的卷积神经网络结合长短期记忆网络(Res-CNN-LSTM)预测模型,以减少预测模型的输入数据量。最后,通过添加残差块的CNN自适应提取带式输送机音频信号的MFCC_(0)空间特征并对数据进行降维,基于LSTM提取降维数据的时间特征,从而提高带式输送机运行状态预测精度。实验结果表明,MFCC_(0)可有效表征带式输送机不同运行状态时的音频信号特征;与CNN,LSTM,CNN-LSTM模型相比,Res-CNN-LSTM模型对带式输送机运行状态的预测更准确。
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关键词
带式输送机
运行状态预测
音频信号
MFCC
残差块
CNN
LSTM
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职称材料
北京市典型道路交通运行状态分析及预测研究
被引量:
5
4
作者
王明哲
郭敏
《交通运输系统工程与信息》
EI
CSCD
北大核心
2013年第2期191-198,共8页
对城市的道路交通运行状况进行全面分析评估并实时监控、预测,可以有效地消除交通隐患,增强城市交通管理部门对城市交通的管控能力.本文基于北京市典型道路交通流特性分析及已有的道路交通流预测模型,提出道路交通运行状态组合预测模型...
对城市的道路交通运行状况进行全面分析评估并实时监控、预测,可以有效地消除交通隐患,增强城市交通管理部门对城市交通的管控能力.本文基于北京市典型道路交通流特性分析及已有的道路交通流预测模型,提出道路交通运行状态组合预测模型,确定了非参数回归模型作为预测模型的核心,组合使用傅立叶历史估算模型、非参数自回归模型和非参数邻域回归模型对北京市典型道路的交通运行状态进行预测.针对北京市道路交通流信息采集系统实际情况及未来预测信息图形化发布的需要,提出了道路交通流预测系统的异构数据融合方法及道路编码模型及方法.
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关键词
城市交通
交通
运行状态预测
非参数回归
预测
模型
交通特性
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职称材料
用于未来态预测的电网运行断面时空相似性挖掘
被引量:
2
5
作者
顾雪平
刘彤
+2 位作者
李少岩
王铁强
杨晓东
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第23期6145-6156,共12页
运行状态有效预测可为电网风险预判与优化调控提供数据基础,对保障系统安全运行具有重要意义。该文提出一种用于未来态预测的电网运行断面时空相似性挖掘方法。首先,采用图表示学习算法对电网拓扑及其属性信息进行深层次无监督学习,提...
运行状态有效预测可为电网风险预判与优化调控提供数据基础,对保障系统安全运行具有重要意义。该文提出一种用于未来态预测的电网运行断面时空相似性挖掘方法。首先,采用图表示学习算法对电网拓扑及其属性信息进行深层次无监督学习,提取表征运行断面空间特征的属性向量;然后,利用滑动时间窗算法将历史运行断面对应的空间特征向量按照不同时段划分到多个窗口;最后,从微观和宏观两角度计算不同窗口间对应样本相似性,获取与当前时段内断面最相似的一组连续断面,并将该组历史断面的后续时刻断面作为当前电网运行未来状态的参考。通过新英格兰10机39节点系统和实际电网算例进行验证,结果表明所提方法能够有效提取最相似的历史断面,进而实现对未来状态的辅助预测。
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关键词
运行状态预测
图表示学习算法
运行
断面空间特征
时段划分
相似性匹配
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职称材料
题名
基于数字孪生与k-近邻算法的车间设备运行状态预测研究
被引量:
6
1
作者
和征
李忠鹏
杨小红
机构
西安工程大学管理学院
出处
《制造技术与机床》
北大核心
2024年第3期193-199,共7页
基金
教育部人文社会科学研究西部和边疆地区项目(20XJA630001)
陕西省软科学研究计划项目(2023-CX-RKX-015)
+2 种基金
西安市科技计划软科学项目(23RKYJ0029)
陕西省哲学社会科学重大理论与现实问题重点智库研究项目(2021ZD1011)
西安工程大学研究生创新基金项目(chx2023016)。
文摘
由于传统车间设备运行状态预测不能有效利用历史数据进行学习,实时响应能力有限,难以在复杂调度环境中取得良好效果,因此文章提出一种数字孪生与k-近邻算法相结合的车间设备运行状态预测模型。构建车间设备实体在信息空间的数字孪生模型,并建立设备实体与模型之间的映射关系,从而获取实时特征数据,即设备的运行状态特征数据。运用k-近邻算法计算实时特征数据与历史数据之间的欧几里得距离,即计算设备当前运行状态与历史已知状态的相似度,最终通过前k个距离所对应的设备历史运行状态数据,预测设备的当前运行状态。该模型的本质是通过数字孪生的实时数据采集,获取指定设备运行状态特征数据,运用k-近邻算法预测设备的实时运行状态。相较以往研究,本研究贡献在于提高设备实时运行状态预测的准确率。如果将数字孪生、k-近邻算法与具备自我学习能力的相关算法相结合,模型的预测效果会更好。
关键词
K-近邻算法
机器学习
数字孪生
车间设备
运行状态预测
Keywords
k-nearest neighbor
machine learning
digital twin
the operating status prediction of workshop equipment
分类号
TP181 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于机器学习的农业机械运行状态预测方法研究
被引量:
1
2
作者
傅东兴
机构
黑龙江省农业机械工程科学研究院
出处
《农机使用与维修》
2024年第6期70-73,共4页
文摘
随着农业机械的广泛应用,实时监测和预测其运行状态,对提高农业机械运行效率、降低故障率具有重要意义。该文基于双MapReduce框架,提出了一种基于机器学习的农业机械运行状态预测模型,通过传感器获取农业机械的各项运行数据,然后利用MapReduce技术对数据进行分布式处理,以历史运行数据作为输入,提取特征并进行数据预处理构建预测模型。仿真试验结果表明,该模型对农业机械运行状态预测结果较为准确,预测时效性较高,在数据量较大的情况下具有显著应用优势,可为农业生产提供实时监测和预警,提高了农业机械的使用效率和安全性。
关键词
机器学习
农业机械
运行状态预测
双MapReduce
分布式处理
特征提取
Keywords
machine learning
agricultural machinery
operational state prediction
dual MapReduce
distributed processing
feature extraction
分类号
S220 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
矿井带式输送机运行状态预测方法
被引量:
9
3
作者
李敬兆
孙杰臣
叶桐舟
机构
安徽理工大学电气与信息工程学院
安徽理工大学机械工程学院
出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第2期107-113,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51874010)
北京理工大学高精尖机器人开放性研究项目(2018IRS16)
物联网关键技术研究创新团队项目(201950ZX003)
文摘
传感器监测数据结合神经网络预测模型是矿井带式输送机运行状态预测的主流方法,但利用接触式传感器对带式输送机运行状态进行监测存在安装不便、数据误差大等问题,导致带式输送机运行状态预测精度不高。针对该问题,提出了一种基于音频信号的矿井带式输送机运行状态预测方法。首先,采用高通滤波器和Boll谱减法对带式输送机运行时的原始音频信号进行滤波降噪处理。然后,通过预加重、分帧加窗、傅里叶变换、梅尔滤波器能量计算、离散余弦变换等提取音频信号的梅尔频率倒谱系数(MFCC)第1维分量(MFCC_(0)),并输入至残差块优化的卷积神经网络结合长短期记忆网络(Res-CNN-LSTM)预测模型,以减少预测模型的输入数据量。最后,通过添加残差块的CNN自适应提取带式输送机音频信号的MFCC_(0)空间特征并对数据进行降维,基于LSTM提取降维数据的时间特征,从而提高带式输送机运行状态预测精度。实验结果表明,MFCC_(0)可有效表征带式输送机不同运行状态时的音频信号特征;与CNN,LSTM,CNN-LSTM模型相比,Res-CNN-LSTM模型对带式输送机运行状态的预测更准确。
关键词
带式输送机
运行状态预测
音频信号
MFCC
残差块
CNN
LSTM
Keywords
belt conveyor
operation state prediction
audio signal
MFCC
residual block
CNN
LSTM
分类号
TD634 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
北京市典型道路交通运行状态分析及预测研究
被引量:
5
4
作者
王明哲
郭敏
机构
中国劳动关系学院
北京交通科学研究所
出处
《交通运输系统工程与信息》
EI
CSCD
北大核心
2013年第2期191-198,共8页
基金
北京市科技计划项目(D0702061400704)
北京市自然科学基金(4102038)
文摘
对城市的道路交通运行状况进行全面分析评估并实时监控、预测,可以有效地消除交通隐患,增强城市交通管理部门对城市交通的管控能力.本文基于北京市典型道路交通流特性分析及已有的道路交通流预测模型,提出道路交通运行状态组合预测模型,确定了非参数回归模型作为预测模型的核心,组合使用傅立叶历史估算模型、非参数自回归模型和非参数邻域回归模型对北京市典型道路的交通运行状态进行预测.针对北京市道路交通流信息采集系统实际情况及未来预测信息图形化发布的需要,提出了道路交通流预测系统的异构数据融合方法及道路编码模型及方法.
关键词
城市交通
交通
运行状态预测
非参数回归
预测
模型
交通特性
Keywords
urban traffic
traffic state foresting
non-parametric regression
prediction model
traffic characteristics
分类号
U268.6 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
用于未来态预测的电网运行断面时空相似性挖掘
被引量:
2
5
作者
顾雪平
刘彤
李少岩
王铁强
杨晓东
机构
华北电力大学电气与电子工程学院
国网河北省电力公司
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第23期6145-6156,共12页
基金
国家电网公司科技项目资助(SGTYHT/17-JS-199)。
文摘
运行状态有效预测可为电网风险预判与优化调控提供数据基础,对保障系统安全运行具有重要意义。该文提出一种用于未来态预测的电网运行断面时空相似性挖掘方法。首先,采用图表示学习算法对电网拓扑及其属性信息进行深层次无监督学习,提取表征运行断面空间特征的属性向量;然后,利用滑动时间窗算法将历史运行断面对应的空间特征向量按照不同时段划分到多个窗口;最后,从微观和宏观两角度计算不同窗口间对应样本相似性,获取与当前时段内断面最相似的一组连续断面,并将该组历史断面的后续时刻断面作为当前电网运行未来状态的参考。通过新英格兰10机39节点系统和实际电网算例进行验证,结果表明所提方法能够有效提取最相似的历史断面,进而实现对未来状态的辅助预测。
关键词
运行状态预测
图表示学习算法
运行
断面空间特征
时段划分
相似性匹配
Keywords
Operation state prediction
graph representation learning algorithm
running section spatial feature
period division
similarity matching
分类号
TM732 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于数字孪生与k-近邻算法的车间设备运行状态预测研究
和征
李忠鹏
杨小红
《制造技术与机床》
北大核心
2024
6
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职称材料
2
基于机器学习的农业机械运行状态预测方法研究
傅东兴
《农机使用与维修》
2024
1
在线阅读
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职称材料
3
矿井带式输送机运行状态预测方法
李敬兆
孙杰臣
叶桐舟
《工矿自动化》
北大核心
2022
9
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职称材料
4
北京市典型道路交通运行状态分析及预测研究
王明哲
郭敏
《交通运输系统工程与信息》
EI
CSCD
北大核心
2013
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
用于未来态预测的电网运行断面时空相似性挖掘
顾雪平
刘彤
李少岩
王铁强
杨晓东
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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