用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法与流

本发明涉及了一种用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法。背景技术：1、在烟草企业制丝生产线中，有很多计量设备，计量设备的稳定性直接影响着烟叶、烟丝的加工质量，特别是流量计的监测，直接影响到香糖料的添加，稳定性要求更高。目前，对流量计的损坏的情况主要有以下几种方式进行修复：2、(1)、备用流量计替换，一旦发现当前流量计损坏，立即停止加料，替换为备用流量计，并重新校准。这样可以迅速恢复生产，同时保证加料的精度；3、(2)、电子秤校准与监控，在没有流量计的情况下，可以依赖电子秤进行加料量的监控。对电子秤进行定期校准，确保其准确性。同时，在加料过程中，实时记录电子秤的读数，与预设的加料量进行比较，及时调整加料速度，以保证加料精度；4、(3)、流量控制阀调节，根据电子秤的读数，手动或自动调节流量控制阀，控制物料进入加料机的速度。这需要操作人员具备一定的经验和技能，以便准确判断并调整流量。5、但是，上述方法存在以下问题：6、(1)需要在生产过程中停机进行更换，占用生产时间，工艺质量较难保证；7、(2)错误纠正没有即时性，容易导致加料精度错误，且难以恢复；8、(3)依赖个人经验，准确性和可靠性较难保证。技术实现思路1、本申请的发明目的是提供一种用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，它构建了一种基于决策树的流量计辅助计算体系，通过在生产过程中引入静态秤的参数计算加料流量的算法，进而规避流量计出现问题，导致物料中断。在流量计无法正常工作时，该方法可以通过模型计算出加料流量来控制加料精度，保证加料精度的准确性。2、为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案：3、本发明的一种用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，烟草加料系统包括：流量计、加料泵、加料罐、地秤、控制器、烟草加料输送带、烟草流量传感器、喷头和输液管，加料罐放置在地秤上，料液装在加料罐内，加料泵的入液端通过输液管与加料罐相连，加料泵的出液端通过输液管与喷头相连，喷头装在烟草加料输送带的上方，对输送带上的烟草进行加料，在加料泵与喷头之间的输液管上装有流量计，进入输送带的烟草通过烟草流量传感器进行称重，控制器分别与流量计、加料泵、地秤和烟草流量传感器相连；用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法包括：以下步骤：4、(一)、控制器按照动态数采频次的时间间隔t，采集烟草加料系统的数据5、控制器按照动态数采频次的时间间隔t，从烟草加料系统中采集若干条的地秤的静态称重的减少重量gi、流量计的瞬时流量qi、烟草流量传感器的流量vi、加料泵的转速ni、加料比例提取数据的时间t和烟草牌号的数据；在流量计工作正常时，控制器根据上一个采集时间间隔t内采集到流量计的瞬时流量qi，通过公式q＝k*n,n为加料泵的转速，k为常数，计算出加料泵的转速，控制器用上述计算出的加料泵转速来控制着此采集时间间隔的加料泵转速；6、其中：7、(二)、用若干条的烟草加料系统的数据来训练决策树；8、将上述烟草加料系统的已知若干条数据随机分成两类，第一类占全部已知若干条数据的70％，第二类占全部已知若干条数据的30％；9、将上述第一类数据作为决策树的训练集，以地秤的静态称重的减少重量gi、烟草流量传感器的流量vi、加料泵的转速ni、加料比例提取数据的时间t和烟草牌号作为决策树的输入端，以流量计的瞬时流量qi作为决策树的输出端，对决策树进行训练，得到待训练好的决策树；将上述第二类数据作为决策树的验证集，以地秤的静态称重的减少重量gi、烟草流量传感器的流量vi、加料泵的转速ni、加料比例提取数据的时间t和烟草的牌号作为待训练好的决策树的输入端，分别得到输出数据f，每个输出数据f分别对应着真实数据y；用以下公式计算判定系数r2,10、11、其中是验证集中若干个真实数据的平均值即yi为验证集中的一个真实数据，fi为验证集中的一个输出数据；当用验证集来计算得到的r2>90％时，说明上述待训练好的决策树为训练好的决策树，否则，再重新采集若干条多于上述数据的数据，重复步骤(二)直到训练好上述决策树；12、(三)、用训练好的决策树进行预测，来控制下一个采集时间间隔的加料泵转速13、当流量计发生故障时，控制器启用步骤(二)训练好的决策树，控制器用上一个采集时间间隔t内，采集到的地秤的静态称重的减少重量gi、烟草流量传感器的流量vi、加料泵的转速ni、加料比例提取数据的时间t和烟草的牌号，作为训练好的决策树的输入端，预测出流量计的流量；根据公式，q＝k*n,n为加料泵的转速，k为常数；计算出加料泵的转速，控制器用上述计算出的加料泵转速来控制着此采集时间间隔的加料泵转速，以此重复，在流量计发生故障的期间，控制器用步骤(三)来控制加料泵的转速。14、本发明的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，其中：所述决策树为c4.5的决策树模型，采用信息增益率gainr进行树的构建。15、本发明的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，其中：所述k为0.01-0.05l/转。16、本发明的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，其中：所述地秤的静态称重的减少重量gi为上一采集时刻采集到的地秤的静态称重量减去此采集时刻采集到的地秤的静态称重量。17、本发明的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，其中：所述动态数采频次的时间间隔t为0.1-1秒。18、本发明的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，其中：所述若干条的烟草加料系统的数据为至少5000条的烟草加料系统的数据。19、本发明的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法通过一种基于决策树保证加料(香)机稳定运行的方法，能准确、实时的预加料机流量参数，并且能在流量计损坏的情况下辅助进行加料精度的控制，保证了物料批次的完整性，加料精度的准确性。20、本发明的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法解决了流量计出现损坏导致的加料精度不准确的问题，也解决了停机检修导致物料中断的问题。并且该方法是基于数据动态，实时的预测，不需要人为来进行干预，节省人力成本，减少个人主观因素的不确定性，保证了物料的批次完整性。技术特征：1.一种用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，烟草加料系统包括：流量计(1)、加料泵(2)、加料罐(3)、地秤(4)、控制器(5)、烟草加料输送带(6)、烟草流量传感器(7)、喷头(8)和输液管(9)，加料罐(3)放置在地秤(4)上，料液装在加料罐(3)内，加料泵(2)的入液端通过输液管(9)与加料罐(3)相连，加料泵(2)的出液端通过输液管(9)与喷头(8)相连，喷头(8)装在烟草加料输送带(6)的上方，对输送带(6)上的烟草进行加料，在加料泵(2)与喷头(8)之间的输液管(9)上装有流量计(1)，进入输送带(6)的烟草通过烟草流量传感器(7)进行称重，控制器(5)分别与流量计(1)、加料泵(2)、地秤(4)和烟草流量传感器(7)相连；用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法包括：以下步骤：2.如权利要求1所述的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，其特征在于：所述决策树为c4.5的决策树模型，采用信息增益率gainr进行树的构建。3.如权利要求2所述的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，其特征在于：所述k为0.01-0.05l/转。4.如权利要求3所述的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，其特征在于：所述地秤(4)的静态称重的减少重量gi为上一采集时刻采集到的地秤(4)的静态称重量减去此采集时刻采集到的地秤(4)的静态称重量。5.如权利要求4所述的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，其特征在于：所述动态数采频次的时间间隔t为0.1-1秒。6.如权利要求5所述的用决策树来保证烟草加料系统稳定性的方法，其特征在于：所述若干条的烟草加料系统的数据为至少5000条的烟草加料系统的数据。技术总结本发明用决策树来保证烟草加料系统稳定性方法，烟草加料系统包括：流量计、加料泵、加料罐、地秤、控制器、烟草加料输送带、烟草流量传感器、喷头和输液管，用决策树来保证烟草加料系统稳定性方法包括：控制器按照动态数采频次的时间间隔T，采集烟草加料系统数据；用若干条烟草加料系统数据来训练决策树；当流量计发生故障时，控制器启用训练好决策树，控制器用上一个采集时间间隔T内，采集到地秤静态称重减少重量G