(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211081460.2 (22)申请日 2022.09.06 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115169504 A (43)申请公布日 2022.10.11 (73)专利权人 山东洲蓝环保科技有限公司 地址 272500 山东省济宁市汶上县寅寺镇 政府驻地(精细化工区) (72)发明人 马广伟　董群学　董群伟　段承跃　 杨显辉　 (74)专利代理 机构 安徽宏铎知识产权代理事务 所(普通合伙) 3425 0 专利代理师 潘林东 (51)Int.Cl. G06K 9/62(2022.01)G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06Q 10/00(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) (56)对比文件 CN 112035584 A,2020.12.04 CN 113705375 A,2021.1 1.26 CN 113705715 A,2021.1 1.26 审查员 曹宁 (54)发明名称 一种煤气精脱硫工艺中的设备异常识别方 法 (57)摘要 本发明涉及特定计算模型的计算机系统技 术领域， 具体涉及一种煤气精脱硫工艺中的设备 异常识别方法。 方法包括： 获取各历史时间段的 各环境因子序列并构建数据集； 利用数据集对网 络进行预训练， 利用不同扩张率的卷积核对各样 本数据进行处理； 计算目标环 境因子在各扩张率 下的相同运行状态的余弦相似度的增加值和不 同运行状态的欧氏距离的增加值， 得到独立评 分； 基于目标环境因子序列和其它各环境因子序 列的DTW匹配值、 目标环境因子序列和其它各环 境因子序列在各扩张率下对应的特征序列的DT W 匹配值和关联影 响权重得到关联损失评分， 并获 得目标扩张率， 进而判断脱硫设备的运行状态。 本发明在保证脱硫设备运行状态的识别效率的 基础上提高了识别精度。 权利要求书3页 说明书14页 附图1页 CN 115169504 B 2022.11.25 CN 115169504 B 1.一种煤气精脱硫工艺中的设备异常识别方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 获取脱硫设备在多个历史时间段对应的各环境因子序列， 并构建数据集； 所述数据集 由多个样本数据构成， 一个样本数据由一个历史时间段对应的各环境因子序列组合而成； 利用所述数据集对目标神经网络进行预训练， 利用不同扩 张率的卷积核对各样本数据 进行卷积处理； 选取任一环境因子作为 目标环境因子， 基于脱硫设备在各运行状态下 的各 目标环境因子序列和脱硫设备在各运行状态下的各目标环境因子序列在各扩张率的卷积 核处理下提取的特征序列， 得到目标环境因子在各扩张率下的相同运行状态下的余弦相似 度的增加值和不同运行状态下的欧氏距离的增加值； 基于所述余弦相似度的增加值和所述 欧氏距离的增 加值， 得到目标环境因子在各扩张率下的独立评分； 基于各环境因子的信息增益值和目标环境因子序列与其它环境因子序列的类别组合 的信息增 益值， 得到目标环境因子与其它 各环境因子的关联影响权重； 基于目标环境因子 序列和其它 各环境因子序列的DTW匹配值、 目标环境因子序列在各扩张率下对应的特征序 列和其它各环境因子序列在各扩张率下对应的特征序列的DTW匹配值以及所述关联影响权 重， 得到目标环境因子在各扩张率下的关联损失评分； 基于所述独立评分和所述关联损失评分获得目标扩 张率， 基于所述目标扩 张率获得训 练好的目标神经网络， 得到脱硫设备的运行状态类别； 基于脱硫设备在各运行状态下的各目标环境因子序列和脱硫设备在各运行状态下的 各目标环境因子序列在各扩张率的卷积核处理下提取的特征序列， 得到目标环境因子在各 扩张率下的相同运行状态下的余弦相似度的增 加值， 包括： 脱硫设备的运行状态包括 正常运行状态和异常运行状态； 对于第k个扩张率： 获取数据集中的所有目标环境因子序列， 获取所有目标环境因子序列在该扩 张率的卷 积核处理下提取的特 征序列； 将正常运行状态下的所有目标环境因子序列在该扩张率下对应的特征序列两两组合 得到多个特征组合， 记为正常运行状态对应的第一特征组合， 计算正常运行状态对应的每 个第一特征组合中两个特征序列的余弦相似度； 将异常运行状态下的所有目标环境因子序 列在该扩张率下对应的特征序列两两组合得到多个特征组合， 记为异常运行状态对应的第 一特征组合， 计算异常运行状态对应的每 个第一特 征组合中两个特 征序列的余弦相似度； 将正常运行状态下的所有目标环境因子序列两两组合得到多个环境因子组合， 记为正 常运行状态对应的第一目标环境因子组合， 计算正常运行状态对应的每个第一目标环境因 子组合中两个目标环 境因子序列的余弦相似度； 将异常运行状态下的所有目标环境因子序 列两两组合得到多个环境因子组合， 记为异常运行状态对应的第一 目标环境因子组合； 计 算异常运行状态对应的每个第一目标环境因子组合中两个目标环境因子序列的余弦相似 度； 基于正常运行状态、 异常运行状态对应的每个第 一特征组合中两个特征序列的余弦相 似度和正常运行状态、 异常运行状态对应的每个第一目标环境因子组合中两个目标环境因 子序列的余弦相似度， 采用如下公式计算目标环 境因子在该扩张率下的相同运行状态下对 应的余弦相似度的增 加值：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115169504 B 2其中， 为目标环境因子在第k个扩张率下的相同运行状态下对应的余弦相似度的 增加值， 为数据集中脱硫设备在第j个运行状态下的目标环境因子序列在第k个扩张率 下对应的第s个第一特征组合 中两个特征序列的余弦相似度， 为数据集中脱硫设备在 第j个运行状态下对应的第s个第一 目标环境因子组合中两个目标环境因子序列的余弦相 似度， M为数据集中脱硫设备在第j个运行状态下的目标环境因子序列在第k个扩张率下对 应的第一特 征组合的总个数， N 为脱硫设备运行状态的总类别数； 基于脱硫设备在各运行状态下的各目标环境因子序列和脱硫设备在各运行状态下的 各目标环境因子序列在各扩张率的卷积核处理下提取的特征序列， 得到目标环境因子在各 扩张率下的不同运行状态下的欧氏距离的增 加值， 包括： 脱硫设备的运行状态包括 正常运行状态和异常运行状态； 对于第k个扩张率： 将脱硫设备正常运行状态下的各目标环境因子序列与脱硫设备异常运行状态下的各 目标环境因子序列两两组合得到多个目标环境因子组合， 记为第二 目标环境因子组合， 计 算每个第二目标环境因子组合中两个目标环境因子序列的欧氏距离； 将脱硫设备正常运行状态下的各目标环境因子序列在该扩张率下对应的特征序列与 脱硫设备异常运行状态下的各目标环境因子序列在该扩张率下对应的特征序列两两组合， 得到多个特征组合， 记为第二特征组合， 计算每个第二特征组合中两个目标环境因子序列 的欧氏距离； 根据所述每个第二目标环境因子组合中两个目标环境因子序列的欧氏距离和所述每 个第二特征组合中两个目标环境因子序列的欧氏距离， 采用如下公式计算目标环境因子在 该扩张率下的不同运行状态下的欧氏距离的增 加值： 其中， 为目标环境因子在第k个扩张率下的不同运行状态下对应的欧氏距离的增 加值， 为目标环境因子在第k个扩张率下对应的第s个第 二特征组合中两个特征序列的 欧氏距离， 为第s个第二目标环境因子组合 中两个目标环境因子序列的欧氏距离， 为 第二特征组合的总个数； 所述基于所述余弦相似度的增加值和所述欧氏距离的增加值， 得到目标环境因子在各 扩张率下的独立评分， 包括： 对于任一扩 张率： 计算目标环境因子在该扩 张率下的相同运行状态下对应的余弦相似 度的增加 值与目标环境因子在该扩张率下的不同运行状态下对应的欧氏距离的增加 值的 和， 作为目标环境因子在该扩张率下的独立评分； 各环境因子的信息增益值和目标环境因子序列与其它环境因子序列的类别组合的信 息增益值的获取， 包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115169504 B 3