数据挖掘解决方案
概述 企业大量保存的历史数据是企业的宝贵财富，是企业生产、经营状况最忠实的反映，如何充分利用这些历史数据，从中提取有用的信息，以便为生产经营提供决策是企业在信息化建设中迫切需要解决的问题。 ESP-DataMiner是浙江中控软件技术有限公司自主开发的具有知识产权的新一代数据挖掘软件，它采用先进的模块化结构、高度伸缩的数据挖掘算法、丰富的数据挖掘模式可广泛应用于流程、电信、零售、税务等数据密集型企业中，用于帮助企业探索运行状况，分析潜在的价值，提高企业的生产经营水平。 产品构成 ESP-DataMiner 由客户器和服务器端组成，客户端包含用户界面、结果浏览器、调出工具、环境层API等组件。其中用户界面为用户提供一个图形化的数据挖掘建模界面, 包括数据来源、预处理形式、所选模式、所用算法、结果形式等。客户端与挖掘服务器的访问通过环境层API进行。结果浏览器提供一个查看、分析挖掘结果的工具的集合, 它通过结果API访问结果库，调出工具可以将数据挖掘的结果从结果库中倒出。环境层API定义了一些用户可以访问的控制挖掘服务器运行、挖掘结果保存、结果提取等功能的API。 服务端由处理库、挖掘库、挖掘内核、挖掘结果库组成。其中处理库负责数据的装入、变换、预处理；挖掘库针对具体任务, 定义挖掘模式、算法、预处理的集合，挖掘内核由挖掘的模式和算法组成, 根据用于定义的挖掘库完成挖掘过程。挖掘结果库是保存结果的地方。 系统特点 ESP-DataMiner提供丰富的挖掘模式，采用模块化结构简化数据挖掘流程，降低数据挖掘的门槛； 可视化的界面以及多种结果浏览方法便于用户理解挖掘得到的结果； 内嵌ETL工具，支持SQL语言检索数据以及支持预言模型标记语言PMML，具有较好的扩展性能； 挖掘建模过程采用一些泛化性能好，学习精度高的算法如SVM、EM、C4.5，有效提高系统的响应时间； 提供二次开发的编程接口，可以很方便地将ESP-DataMiner嵌入到实际 的应用中。 应用效果 操作指导 将隐含在历史操作数据中的操作人员的操作经验提取出来，用于指导生产，优化操作，提高装置运行效率。 指标监控 根据当前的生产状况，对操作参数给出实时的、合理的建议，达到提高产品质量的目的。 运行分析 通过考察各个变量与优化目标之间错综复杂的关系，寻找出一组最佳的生产操作参数组合，揭示装置运行的规律。  数据挖掘技术在冶金行业设计与应用 项目简介 株洲冶炼集团有限公司位于湖南省株洲市清水塘工业区，是由株洲冶炼厂整体改组改制而成的国有独资公司，始建于1956 年，是全国“一五”期间156 项重点建设工程之一，目前已发展成中国有色行业的国有大型企业，年生产硫酸18 万吨，有色金属36 万余吨，其中锌25 万吨、铅7 万吨、铜1 万吨，销售收入32 亿元，出口创汇1.6 亿美元，铅锌出口占全国铅锌出口总量的20%，是我国主要的铅锌生产和出口基地和我国唯一锌、铅、银三种产品均获国际认可的企业。 针对铅烧结烟气WSA 制酸过程中的一些应用瓶颈，采用数据挖掘方法挖掘关键参数和质量指标之间的关联，为生产人员提供了操作指导，提高了产品质量，带来了直接的经济效益。  WSA装置的工艺流程图 需求分析 由于不断增加的烟气处理量需求，株冶铅烧结烟气WSA 制酸过程烟气净化、预热、冷凝工段均处于最大生产负荷甚至超负荷运转，原始的设计参数不能满足系统稳定优化运行的要求。企业迫切需要一种能够根据生产操作历史记录分析系统在不同负荷工况下的操作特性进而寻找其优化操作参数的手段。采用数据挖掘技术,通过对株冶铅烧结烟气WSA 制酸过程项目相关生产过程的历史数据、实时数据及正常工况数据的预处理与数据挖掘建模，开发具有指定功能的计算机用户界面软件，实现在线或离线的数据分析处理平台解决设备的负荷能力评价和操作参数优化问题，同时为工艺人员掌握过程的控制机理并进一步提高生产管理水平提供一个良好的工作平台。 系统建设 经过浙江中控软件技术有限公司工程人员和本公司相关技术人员组成的项目组的共同努力：在2004年06月实时数据库系统安装完毕并开始积累生产历史数据；2005年3月中控软件提供了完整的数据挖掘软件包，并进行了数据挖掘系统的用户培训与工程师培训。数据挖掘为动力波洗涤器的过程变量提供可视化描述，在其关联复杂程度有限情况下给出最高二次多项式的解析表达及参数估计。具体达到了如下目标： 提供WSA 制酸系统的熔盐换热器基于历史数据的换热能力评估参数，并提供可视化呈现。 提供酸雾控制器的优化操作指导，从而根据实时操作工况优化冷凝效果。在稳定工况下通过优化操作指导，使用后的平均尾气酸雾检测指标接近或超过近期操作的稳态最好水平与平均水平的均值。 提供冷凝酸浓度与原料、相关过程参数的关联分析并提供用户界面呈现。 数据挖掘系统总体结构 上图为该系统的总体结构，现场仪表测量数据被DCS采样，并由实时数据库通过OPC接口在线完成实时数据采集和存贮。用户可按时间段或定义自动间隔将历史数据按分析对象经稳态化、离散化、合并处理后导入各自的关系样本库中；各定制的分析模块在此基础上完成数据分析并参考当前工况将结果呈现给用户。 应用效果 |
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