[发明专利]铝电解阳极电流序列的特征模式提取方法及其系统

说明书

本发明公开一种铝电解阳极电流序列的特征模式提取方法及其系统，以解决现有特征模式提取方法速度慢，提取特征值低的现有技术问题。方法包括：确定目标阳极导杆，对目标阳极导杆的电流信号进行数据采集，将采集的电流信号进行符号化处理得到待检索的目标序列；依次确定目标特征模式、对应目标特征模式的项集间隔约束条件、以及序列跨度约束条件；对待检索目标序列进行压缩，分割并定位对应目标特征模式的压缩序列组，然后遍历各压缩序列组中对应目标特征模式的潜在模式组的位置信息，根据潜在模式组的位置信息定位检索满足项集间隔约束条件及序列跨度约束条件的特征模式集，并统计特征模式集中目标特征模式的重现率以分析目标阳极导杆的工况。

技术领域

本发明涉及铝电解生产过程中阳极电流的分析技术，尤其涉及一种铝电解阳极电流序列的特征模式提取方法及其系统。

背景技术

铝电解是一个复杂的工业生产过程。在生产过程中，铝电解槽始终处于高温状态，且高温熔体具有强腐蚀性等特点。随着电流在线检测技术的改进和发展，对铝电解槽阳极导杆上的阳极电流信号检测成为可能。阳极电流是流经阳极导杆的电流信号，通过测量和计算等距压降信号的方式获取，分布在铝电解槽四周，可以高效实时的反映出电解槽整体以及各区域的状态信息。由此可见，结合阳极电流特点，高效的分析阳极电流信号的特征对提高实际生产效率尤为重要。

现有的铝电解阳极电流特征提取速度较慢，特征序列中序列位置之间的重叠率较高，特征序列的特征值相对较低，特征模式的特征性和可信度都不能让人满意。

发明内容

本发明目的在于提供一种铝电解阳极电流序列的特征模式提取方法及其系统，以解决现有方法提取的特征模式特征性和可信度低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种铝电解阳极电流序列的特征模式提取方法，包括以下步骤：

确定目标阳极导杆，对目标阳极导杆的电流信号进行数据采集，将采集的电流信号进行符号化处理得到待检索的目标序列；

依次确定目标特征模式、对应目标特征模式的项集间隔约束条件、以及序列跨度约束条件；

对待检索目标序列进行压缩，分割并定位对应所述目标特征模式的压缩序列组，然后遍历各压缩序列组中对应所述目标特征模式的潜在模式组的位置信息，根据所述潜在模式组的位置信息定位检索满足所述项集间隔约束条件及序列跨度约束条件的特征模式集，并统计所述特征模式集中所述目标特征模式的重现率以分析所述目标阳极导杆的工况。

进一步地，目标特征模式的潜在模式组的位置信息包括各特征字符的位置。

进一步地，项集间隔约束具体判断过程为：

确定潜在模式组中各特征字符的组内位置；

判断各潜在模式组中任一相邻两特征字符是否满足项集间隔约束条件，若不满足，则将该潜在模式组剔除。

进一步地，序列跨度约束具体判断过程为：

获取剩余所有潜在模式组的跨度，计算所有跨度的中位数；

计算各个潜在模式组的跨度与中位数的差值，将所有差值大于序列跨度约束的特征模式剔除，小于或等于序列跨度约束的特征模式给予保留。

进一步地，在根据潜在模式组的位置信息定位检索满足项集间隔约束条件及序列跨度约束条件的特征模式集之后，步骤还包括，计算最终检索结果的特征模式的特征值：

其中，为特征模式集中所有序列的总跨度之和，为特征模式集中各特征模式跨度与权重乘积之和，n_j为字符重叠的相应特征模式组个数，n_j的倒数为权重。

依托于上述方法，本发明还提出了一种铝电解阳极电流序列的特征模式提取系统，包括以下模块：