[发明专利]一种水泥28天抗压强度的快速预测方法

权利要求书

1.一种水泥28天抗压强度的快速预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：加载构建预测水泥28天抗压强度模型所需的抗压强度数据库，数据库中每种水泥样本为一行数据，其数据条目包括多个水泥主要成分条目、石灰饱和系数、水泥3天抗压强度、水泥28天抗压强度；

S2：构建BP神经网络模型作为抗压强度预测模块，将多个水泥主要成分数据、石灰饱和系数、水泥3天抗压强度作为输入，将水泥28天抗压强度作为输出，使用trainbfg训练算法进行模型训练，最后计算出BP神经网络模型的均方误差；

S3：构建GM(1，N)模型这一抗压强度预测模块，利用水泥主要成分数据、石灰饱和系数、水泥3天抗压强度、水泥28天抗压强度数据构建GM(1，N)模型，执行级比检验，建立28天抗压强度数据时间序列，求出级比并进行级比判断，随后构造数据矩阵及数据向量，最后对各水泥主要成分、石灰饱和系数、水泥3天抗压强度进行关联度的计算，最后计算出GM(1，N)模型的均方误差；

S4：构建GM(1，N)优化BP神经网络的抗压强度预测模型，使用IMODE算法优化GM(1，N)优化BP神经网络的抗压强度预测模型中的BP神经网络模型与GM(1，N)模型这两个抗压强度预测模块的权重，优化完成后，利用优化后的模型计算待预测的水泥样本的水泥28天抗压强度的预测值；

S5：检测待预测的水泥样本的水泥28天抗压强度的真实值，将该水泥样本的个水泥主要成分数据、石灰饱和系数、水泥3天抗压强度、水泥28天抗压强度信息存入历史运行数据库，其中水泥主要成分条目包括水泥样本的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、SO₃、C₃S、C₂S、C₃A、C₄AF的质量百分数。

2.根据权利要求1所述的水泥28天抗压强度的快速预测方法，其特征在于，所述步骤S1中，根据以下步骤加载构建预测水泥28天抗压强度模型所需的抗压强度数据库：

步骤1-1：从历史运行数据库中载入抗压强度数据库，若无历史运行数据库，则构建抗压强度数据库空表，抗压强度数据库中每种水泥样本为一行数据，其数据条目包括多个水泥主要成分条目、石灰饱和系数、水泥3天抗压强度、水泥28天抗压强度，其中，所加载的多个水泥主要成分条目包括SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、SO₃、C₃S、C₂S、C₃A、C₄AF，每个水泥主要成分条目对应的值代表该成分的质量百分数；

步骤1-2：检查抗压强度数据库中的数据行数，当其小于30时转步骤1-3，否则转步骤1-7；

步骤1-3：使用水泥主要成分，构建一种与抗压强度数据库中的任意水泥样本的主要成分条目的值不完全相同的水泥样本，将其插入到抗压强度数据库的第一行，此时，其他已有数据自动下移一行，在抗压强度数据库的第一行的多个水泥主要成分条目中存入该水泥样本的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、SO₃、C₃S、C₂S、C₃A、C₄AF的质量百分数，并对多个水泥主要成分条目的数据执行归一化操作，将归一化操作的结果乘以100，使得多个水泥主要成分条目均为正值且和为100；

步骤1-4：计算这一水泥样本的石灰饱和系数，其用于表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度；

步骤1-5：使用《水泥强度快速检验方法》JC/T738-2004的现有设备，按GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO)》的强度检验方法，检测当前水泥样本的水泥3天抗压强度、水泥28天抗压强度；

步骤1-6：将当前水泥样本的石灰饱和系数、水泥3天抗压强度、水泥28天抗压强度存储到抗压强度数据库的第一行的对应数据条目下，检查抗压强度数据库中的数据行数，当其小于30时转步骤1-3，否则转步骤1-7；

步骤1-7：在抗压强度数据库的第一行插入一个空行，此时，其他已有数据自动下移一行，将需要预测水泥28天抗压强度的值的水泥样本的成分信息多个水泥主要成分条目的数据存入抗压强度数据库的第一行的相应位置，按步骤1-4的方法为该水泥样本计算石灰饱和系数，按步骤1-5的方法为该水泥样本测定水泥3天抗压强度，将石灰饱和系数和水泥3天抗压强度的值存入抗压强度数据库的第一行的相应位置，将水泥28天抗压强度的值置空。