基于大数据平台的乙烯工业能效分析系统实现
发布时间：2021-01-14 14:00
随着计算机和互联网技术的迅速发展,物联网、大数据、云计算等新型信息技术在与工业系统深度融合过程中所带来的生产力、生产技术以及商业模式等方面的深入变革使整个工业体系开始进入智慧化的进程。近年来,我国高度重视节能降耗和可持续发展。乙烯工业作为石化工业中典型的高能耗生产行业,其生产过程的能效水平代表着一个国家的石油化工先进程度。随着工业化进程的不断推进,现阶段我国乙烯工业遇到了能源消耗管理不够细致,能源转化水平低等困难。所以,针对乙烯工业的能效分析十分重要。现阶段,我国石化工业从基础的生产自动化逐步走向数据信息化,大量的工业过程数据通过成熟的数据采集与存储系统保存下来。然而,石化企业存在数据孤岛问题,相关数据的内部存储系统相互隔离,数据集成和共享较弱,不易实现对数据进行全量的整合使用。乙烯生产过程工艺复杂、流程长,产生的数据类型复杂,价值密度低。企业在长期生产和运营积累的数据集会越来越庞大,如何从数据中提取能效方面的可操作和可管理的见解,帮助企业在复杂的管理环境中做出更明智的商业决策,以提高自身的生产效率与竞争力,现已成为了工业领域的重要研究方向。针对上述石化工业发展所面临的瓶颈,本文基于大...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目的与内容
1.3.1 课题研究目的
1.3.2 课题研究内容
1.4 技术路线与论文组织结构
2 能效分析大数据平台技术栈概述
2.1 Spark相关组件介绍
2.1.1 Spark Core
2.1.2 Spark MLlib
2.1.3 Spark SQL
2.2 Hadoop相关组件介绍
2.2.1 HDFS
2.2.2 Yarn
2.3 本章小结
3 系统方案设计
3.1 乙烯工业流程分析
3.2 系统总体需求分析
3.3 系统体系架构
3.3.1 数据集成存储层
3.3.2 数据分析处理层
3.3.3 可视化层
3.4 本章小结
4 乙烯工业能效分析方案设计与实现
4.1 乙烯工业能效评估方案设计与实现
4.1.1 DEA数据包络分析算法简介
4.1.2 Spearman相关性分析概述
4.1.3 K-Means聚类分析简介
4.1.4 基于Spearman分析确定决策变量
4.1.5 基于聚类算法的工况划分
4.1.6 基于工况划分的能效评估
4.2 乙烯生产能效诊断方案设计与实现
4.2.1 基于BSMOTE的数据平衡化方法
4.2.2 Random Forest分类算法
4.2.3 基于随机森林的能效异常检测
4.2.4 基于箱形图的能效异常诊断
4.3 本章小结
5 乙烯工业能效分析大数据平台部署与实现
5.1 系统部署
5.2 集群管控可视化功能实现
5.3 能效分析可视化功能实现
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业大数据在生产监控系统中的应用[J]. 袁晓红,王瑞,柏玲,陈化淳,赵文静. 冶金自动化. 2018(06)
[2]基于web的农产品市场价格分析与预测信息系统设计与实现[J]. 杨雄钢. 农家参谋. 2018(17)
[3]基于PCA-SMOTE-随机森林的地质不平衡数据分类方法——以东天山地球化学数据为例[J]. 桂州,陈建国,王成彬. 桂林理工大学学报. 2017(04)
[4]基于Spark的工业大数据处理可视化平台应用研究[J]. 刘学军,李长云,万烂军. 福建电脑. 2017(12)
[5]基于IDA-DEA的乙烯工业能效评价方法研究及应用[J]. 耿志强,王仲凯,朱群雄,韩永明. 化工学报. 2017(03)
[6]智慧工厂综合管理信息系统开发及应用[J]. 张志强,胡山鹰,胡雪瑶,关艳玲,贾盛举. 化工进展. 2016(04)
[7]面向复杂工业大数据的实时特征提取方法[J]. 孔宪光,章雄,马洪波,常建涛,牛萌. 西安电子科技大学学报. 2016(05)
[8]大数据平台技术综述[J]. 宫夏屹,李伯虎,柴旭东,谷牧. 系统仿真学报. 2014(03)
[9]支持大数据管理的NoSQL系统研究综述[J]. 申德荣,于戈,王习特,聂铁铮,寇月. 软件学报. 2013(08)
[10]基于过采样技术和随机森林的不平衡微阵列数据分类方法研究[J]. 于化龙,高尚,赵靖,秦斌. 计算机科学. 2012(05)
博士论文
[1]乙烯生产能效评估及操作优化对节能及减排的影响研究[D]. 姚冬梅.大连理工大学 2017
[2]基于数据驱动的复杂工业过程故障检测方法研究[D]. 马贺贺.华东理工大学 2013
[3]基于模糊推理系统的工业过程数据挖掘[D]. 张立权.大连理工大学 2007
硕士论文
[1]基于随机森林的不平衡大数据分类算法研究[D]. 高聪.东北电力大学 2018
[2]基于Spark的农业大数据挖掘系统的设计与实现[D]. 郭二秀.浙江大学 2018
[3]炼油生产过程能效评估诊断及优化的研究[D]. 华丽.大连理工大学 2018
[4]基于Spark的工业大数据能效分析平台的设计与实现[D]. 何文韬.大连理工大学 2018
[5]智慧协同的列车检修设备大数据平台研究与实现[D]. 吴若豪.北京交通大学 2018
[6]基于spark的化工装置平稳度实时预测模型[D]. 张越然.北京交通大学 2018
[7]基于DEA的乙烯工业能源和环境效率评价研究[D]. 陈亚勋.北京化工大学 2017
[8]大数据平台下动车组运维数据可视化系统的设计与实现[D]. 方锐.北京交通大学 2017
[9]我国工业分行业碳排放权分配研究[D]. 韩宇.中国矿业大学 2017
[10]乙烯生产能效监测与评估系统的设计与实现[D]. 张峻华.大连理工大学 2017
本文编号：2976985
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目的与内容
1.3.1 课题研究目的
1.3.2 课题研究内容
1.4 技术路线与论文组织结构
2 能效分析大数据平台技术栈概述
2.1 Spark相关组件介绍
2.1.1 Spark Core
2.1.2 Spark MLlib
2.1.3 Spark SQL
2.2 Hadoop相关组件介绍
2.2.1 HDFS
2.2.2 Yarn
2.3 本章小结
3 系统方案设计
3.1 乙烯工业流程分析
3.2 系统总体需求分析
3.3 系统体系架构
3.3.1 数据集成存储层
3.3.2 数据分析处理层
3.3.3 可视化层
3.4 本章小结
4 乙烯工业能效分析方案设计与实现
4.1 乙烯工业能效评估方案设计与实现
4.1.1 DEA数据包络分析算法简介
4.1.2 Spearman相关性分析概述
4.1.3 K-Means聚类分析简介
4.1.4 基于Spearman分析确定决策变量
4.1.5 基于聚类算法的工况划分
4.1.6 基于工况划分的能效评估
4.2 乙烯生产能效诊断方案设计与实现
4.2.1 基于BSMOTE的数据平衡化方法
4.2.2 Random Forest分类算法
4.2.3 基于随机森林的能效异常检测
4.2.4 基于箱形图的能效异常诊断
4.3 本章小结
5 乙烯工业能效分析大数据平台部署与实现
5.1 系统部署
5.2 集群管控可视化功能实现
5.3 能效分析可视化功能实现
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业大数据在生产监控系统中的应用[J]. 袁晓红,王瑞,柏玲,陈化淳,赵文静. 冶金自动化. 2018(06)
[2]基于web的农产品市场价格分析与预测信息系统设计与实现[J]. 杨雄钢. 农家参谋. 2018(17)
[3]基于PCA-SMOTE-随机森林的地质不平衡数据分类方法——以东天山地球化学数据为例[J]. 桂州,陈建国,王成彬. 桂林理工大学学报. 2017(04)
[4]基于Spark的工业大数据处理可视化平台应用研究[J]. 刘学军,李长云,万烂军. 福建电脑. 2017(12)
[5]基于IDA-DEA的乙烯工业能效评价方法研究及应用[J]. 耿志强,王仲凯,朱群雄,韩永明. 化工学报. 2017(03)
[6]智慧工厂综合管理信息系统开发及应用[J]. 张志强,胡山鹰,胡雪瑶,关艳玲,贾盛举. 化工进展. 2016(04)
[7]面向复杂工业大数据的实时特征提取方法[J]. 孔宪光,章雄,马洪波,常建涛,牛萌. 西安电子科技大学学报. 2016(05)
[8]大数据平台技术综述[J]. 宫夏屹,李伯虎,柴旭东,谷牧. 系统仿真学报. 2014(03)
[9]支持大数据管理的NoSQL系统研究综述[J]. 申德荣,于戈,王习特,聂铁铮,寇月. 软件学报. 2013(08)
[10]基于过采样技术和随机森林的不平衡微阵列数据分类方法研究[J]. 于化龙,高尚,赵靖,秦斌. 计算机科学. 2012(05)
博士论文
[1]乙烯生产能效评估及操作优化对节能及减排的影响研究[D]. 姚冬梅.大连理工大学 2017
[2]基于数据驱动的复杂工业过程故障检测方法研究[D]. 马贺贺.华东理工大学 2013
[3]基于模糊推理系统的工业过程数据挖掘[D]. 张立权.大连理工大学 2007
硕士论文
[1]基于随机森林的不平衡大数据分类算法研究[D]. 高聪.东北电力大学 2018
[2]基于Spark的农业大数据挖掘系统的设计与实现[D]. 郭二秀.浙江大学 2018
[3]炼油生产过程能效评估诊断及优化的研究[D]. 华丽.大连理工大学 2018
[4]基于Spark的工业大数据能效分析平台的设计与实现[D]. 何文韬.大连理工大学 2018
[5]智慧协同的列车检修设备大数据平台研究与实现[D]. 吴若豪.北京交通大学 2018
[6]基于spark的化工装置平稳度实时预测模型[D]. 张越然.北京交通大学 2018
[7]基于DEA的乙烯工业能源和环境效率评价研究[D]. 陈亚勋.北京化工大学 2017
[8]大数据平台下动车组运维数据可视化系统的设计与实现[D]. 方锐.北京交通大学 2017
[9]我国工业分行业碳排放权分配研究[D]. 韩宇.中国矿业大学 2017
[10]乙烯生产能效监测与评估系统的设计与实现[D]. 张峻华.大连理工大学 2017
本文编号：2976985
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