阳极煅烧生产数据的可视化分析研究

发布时间：2023-05-14 00:18

　　预焙阳极是通过铝电解槽炼铝方法的核心原料,优质的阳极质量是保障炼铝品质的关键。而煅烧作为阳极的第一道工序起着至关重要的作用。在传统工业正处于向数字化与智能化转型升级的大背景下,本文旨在让数据开口说话,实现真正洞悉海量阳极煅烧数据背后的意义为目标,结合了数据挖掘与可视化分析技术,来帮助铝厂能够及时作出科学有效的管理决策。针对煅烧回转窑中的生产数据进行可视化分析研究,本文主要工作如下:首先,利用数据采集和集成技术采集到阳极煅烧生产的原始数据,再利用可视化技术实现了回转窑基本生产数据的可视化。对更新频度不同的数据,采用不同的周期和汇总方式的方法来展示。在可视化过程中,根据业务特点设计实现了折线图、盒箱图、热力图、负压图、帕累托图、统计过程控制图以及双参数散点图等。其次,对原始数据进行预处理,异常点检测后,做空缺值填补与标准化工作。基于数据挖掘与机器学习的知识,采用XGBoost算法对煅后石油焦进行回归预测。使用Graphviz工具对算法的建树过程进行可视化,最后利用Matplotlib将XGBoost算法预测结果进行可视化分析。然后,研究可视化技术的基础上,设计并实现了基于Html+CSS+...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的与意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 预焙阳极国内外研究现状
        1.3.2 可视化分析国内外研究现状
        1.3.3 阳极煅烧可视化国内外研究现状
    1.4 论文组织结构
第二章 相关理论和技术
    2.1 阳极生产流程及煅烧工序流程
    2.2 数据挖掘
        2.2.1 数据挖掘的任务
        2.2.2 数据挖掘的流程
    2.3 XGBOOST算法及相关理论
        2.3.1 集成学习思想
        2.3.2 XGBoost算法介绍
        2.3.3 XGBoost中 CART树的学习策略
        2.3.4 算法中树的剪枝方法
    2.4 数据可视化技术
        2.4.1 可视化概念
        2.4.2 数据可视化基本流程
        2.4.3 可视化表现形式
        2.4.4 画像技术及设备画像
        2.4.5 可视化工具
    2.5 本章小结
第三章 回转窑基本数据可视化分析
    3.1 可视化分析方法
        3.1.1 数据交互
        3.1.2 视图分析步骤
    3.2 可视化分析模型
    3.3 多层次可视化分析任务
    3.4 煅烧工艺参数标准及其特征
    3.5 数据筛选过滤
    3.6 单参数可视化分析
    3.7 多参数可视化分析
    3.8 监控大屏可视化分析
    3.9 本章小结
第四章 基于XGBOOST的回转窑画像可视化分析方法
    4.1 算法选择
    4.2 构建模型
        4.2.1 构建XGBoost算法学习器
        4.2.2 建模可视化
        4.2.3 建树可视化
        4.2.4 模型评估可视化
    4.3 回转窑画像设计
    4.4 回转窑画像可视化
    4.5 本章小结
第五章 阳极煅烧生产数据的可视化分析系统实现
    5.1 系统需求分析
    5.2 系统总体设计
        5.2.1 系统原则
        5.2.2 系统架构
        5.2.3 系统功能
        5.2.4 系统开发环境
    5.3 系统E-R图
    5.4 数据库结构
    5.5 系统功能模块展示
        5.5.1 系统管理及配置模块
        5.5.2 数据采集模块
        5.5.3 数据处理模块
        5.5.4 单参数可视化分析模块
        5.5.5 多参数可视化分析模块
        5.5.6 回转窑关键数据展示大屏模块
        5.5.7 算法建模及应用模块
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 研究展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3816814