基于决策树算法的磨煤机预警系统的设计与实现

发布时间：2017-10-14 13:39

  本文关键词：基于决策树算法的磨煤机预警系统的设计与实现

  更多相关文章： 决策树 C4.5 信息增益率 预警系统 磨煤机

【摘要】：随着互联网技术和人工智能的不断发展,我国电力行业的竞争也日益激烈。磨煤机作为火电厂设备管理系统的重要辅助设备之一,在提高火电厂自身的核心竞争力中占有重要地位。目前我国对电力设备的检修预警策略主要采用以时间为单位的定期维修预警,但是存在着“维修不足”和“维修过剩”的缺陷。为了降低人为因素的影响,更加科学有效的进行设备检修,本文分析了决策树算法在预警系统中应用的可行性,以及研究了磨煤机数据的特点之后,设计并实现一套以提高磨煤机预警质量为目标的基于决策树算法的磨煤机预警系统。分类作为数据挖掘的重要组成部分,它根据已知的历史数据建立分类器模型,进而使用该模型来预测同类型未知数据所属的类别。其中C4.5算法在实施性、通用性、易构性、高效率等方面优于其他算法,成为众多专家和学者学习和研究的对象。学者姚亚夫,邢留涛对C4.5算法处理连续属性时,最佳分裂阈值的选取策略进行改进。根据Fayyard证明的边界点原理,无论用于学习的数据集有多少个类别,不管类别的分布如何,连续属性的最佳分割点总在边界点处,选择排序完成之后不同类别处的6个属性值来计算信息增益率,减少计算数量来提高分类器的构建时间。本文在此基础上,结合磨煤机数据服从正态分布的特点,根据3σ准则,以μ+2σ和μ-2σ为参考点,σ为距离,在(-3σ+μ,-σ+μ和(σ+ μ,3σ+μ)区间内计算并寻找最大信息增益率的属性值即为该属性的最佳分裂阂值。通过实验发现在保证了较好准确率的情况下,大大提高了决策树分类器的构建时间。本文以华能集团东方电厂1#磨煤机的数据为数据源,实现了C4.5算法以及改进的基于正态分布的C4.5算法的分类器的构建过程：最后设计并实现一套完整的磨煤机预警系统,将生成的分类器应用该系统中,并且达到了预期的效果。
【关键词】：决策树 C4.5 信息增益率 预警系统 磨煤机
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景和现状11-14
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究现状13-14
• 1.2 问题的提出14-15
• 1.3 研究的目的和意义15-17
• 1.3.1 研究目的16
• 1.3.2 研究意义16-17
• 1.4 本文主要工作17-18
• 1.5 论文组织结构18-19
• 第2章 相关理论概述19-31
• 2.1 决策树概述19-21
• 2.1.1 决策树基本算法19-20
• 2.1.2 信息熵20-21
• 2.2 ID3算法21-23
• 2.2.1 ID3算法基本思想21-22
• 2.2.2 ID3算法分类器的构建过程22-23
• 2.3 C4.5算法23-24
• 2.3.1 C4.5算法基本思想23
• 2.3.2 C4.5算法分类器的构建过程23-24
• 2.4 基于C4.5算法的一些改进24-25
• 2.5 统计学正态分布25-27
• 2.5.1 正态分布的定义26-27
• 2.5.2 正态分布的3 σ准则27
• 2.6 开发工具介绍27-30
• 2.6.1 SPSS统计分析工具27-28
• 2.6.2 Weka介绍28
• 2.6.3 Java介绍28-29
• 2.6.4 C#介绍29
• 2.6.5 MySQL数据库29-30
• 2.7 本章小结30-31
• 第3章 基于正态分布的C4.5算法31-40
• 3.1 C4.5算法仍存在的问题及改进思路31-32
• 3.2 在C4.5算法中引入正态分布32-33
• 3.3 基于正态分布的C4.5算法33-35
• 3.4 试验与分析35-39
• 3.4.1 实验环境介绍35
• 3.4.2 数据集的介绍35-36
• 3.4.3 实验结果与分析36-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 系统的设计40-50
• 4.1 磨煤机工作原理及其作用40-41
• 4.2 系统需求分析及系统目标41-43
• 4.2.1 系统需求分析41-42
• 4.2.2 系统目标42
• 4.2.3 系统功能结构42-43
• 4.3 系统模块设计43-49
• 4.3.1 数据库模块设计44-47
• 4.3.2 逻辑模块设计47
• 4.3.3 UI模块设计47-48
• 4.3.4 配置模块设计48-49
• 4.3.5 日志模块的设计49
• 4.4 本章小结49-50
• 第5章 系统的实现与测试50-63
• 5.1 公共模块的实现50-51
• 5.1.1 数据库操作类50-51
• 5.1.2 当前用户对象类51
• 5.1.3 正则表达类51
• 5.2 UI模块的实现51-53
• 5.2.1 管理界面实现52
• 5.2.2 设备监控界面实现52-53
• 5.3 逻辑模块的实现53-54
• 5.3.1 历史数据处理54
• 5.3.2 实时数据处理54
• 5.4 日志模块的实现54-56
• 5.5 软件测试56-62
• 5.5.1 软件测试方法56
• 5.5.2 软件测试用例56-62
• 5.6 本章小结62-63
• 第6章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63
• 6.2 展望63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-68
• 攻读学位期间发表学术论文以及参加科研情况68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1031412