一种铸造中智能除尘预测补偿的方法及系统

摘要

本发明涉及除尘预测补偿技术领域，具体涉及一种铸造中智能除尘预测补偿的方法及系统，包括：根据各个片区的风机运转时在当天、第一、第二预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，确定当天各个片区的每个时段对应的风机补偿转速和各个片区在第一、第二预设天数内对应实际的环境危险程度序列，进而确定各个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列，从而确定当天各个片区的风机运转时每个时段对应的转速补偿系数；根据当天各个片区的风机运转时每个时段对应的转速补偿系数和风机补偿转速，确定下一天各个片区的每个时段对应的风机修正转速。本发明确定了铸造车间中合理的风机转速，提高了铸造车间中风机除尘的效果。

权利要求

1.一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时获取当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，并根据当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速；

实时获取铸造车间中各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，并根据各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每个时段的粉尘浓度、废气浓度和温度，确定各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每天对应实际的环境危险程度，进而确定各个片区的第一预设天数和第二预设天数对应实际的环境危险程度序列；

根据各个片区的第一预设天数对应实际的环境危险程度序列和预先构建并训练好的预测神经网络，确定各个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列；

获取铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区，根据各个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列、各个片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列以及各个片区对应的最佳匹配片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数；

根据当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数和风机补偿转速，确定下一天各个片区的每个时段对应的风机修正转速。

2.根据权利要求1所述的一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，其特征在于，获取铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区的步骤包括：获取铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，并根据铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时预设天数对应的环境危险程度；

根据铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度以及温度，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时预设天数对应的铸造环境向量；

根据铸造车间中各个片区的风机不运转时预设天数对应的铸造环境向量和环境危险程度，确定铸造车间中任意两个片区之间的环境相似性；

根据铸造车间中任意两个片区之间的环境相似性，确定铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区。

3.根据权利要求2所述的一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，其特征在于，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时预设天数对应的环境危险程度的步骤包括：根据铸造车间中各个片区在风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，确定各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标粉尘浓度、目标废气浓度和目标温度，进而确定铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度、废气浓度程度和温度变化程度；

根据铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度、废气浓度程度和温度变化程度，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时预设天数对应的环境危险程度。

4.根据权利要求3所述的一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，其特征在于，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度的计算公式为：其中， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度，为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标粉尘浓度出现的次数， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度平均值， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度方差， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的各个目标粉尘浓度，mean( )为求均值函数，Var( )为求方差函数；

确定铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度程度的计算公式为：

其中， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度程度，为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标废气浓度出现的次数， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度平均值， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度方差， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的废气浓度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的各个目标废气浓度，mean( )为求均值函数，Var( )为求方差函数；

确定铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度变化程度的计算公式为：

其中， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度变化程度，为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标温度出现的次数， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度平均值，为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度方差， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的温度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的各个目标温度，mean( )为求均值函数，Var( )为求方差函数。

5.根据权利要求2所述的一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，其特征在于，确定铸造车间中任意两个片区之间的环境相似性的计算公式为：其中， 为铸造车间中第A个片区与第B个片区之间的环境相似性， 为铸造车间中第A个片区的风机不运转时预设天数对应的铸造环境向量， 为铸造车间中第B个片区的风机不运转时预设天数对应的铸造环境向量， 为铸造车间中第A个片区的风机不运转时预设天数对应的环境危险程度， 为铸造车间中第B个片区的风机不运转时预设天数对应的环境危险程度，abs( )为求绝对值函数，SIM( )为求相似程度函数。

6.根据权利要求1所述的一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，其特征在于，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数的计算公式为：其中， 为当天第A个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数， 为第A个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列， 为第A个片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列， 为第A个片区对应的最佳匹配片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列，dtw( )为求相似距离函数。

7.根据权利要求1所述的一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，其特征在于，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速的步骤包括：根据当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，确定当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度指标值和废气浓度指标值；

根据当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度指标值和废气浓度指标值，确定当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速。

8.根据权利要求7所述的一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，其特征在于，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速的计算公式为：其中， 为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的风机补偿转速， 为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的粉尘浓度指标值，为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的废气浓度指标值，为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的预设风机转速，Max( )为求最大值函数。

9.根据权利要求1所述的一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，其特征在于，确定下一天各个片区的每个时段对应的风机修正转速的计算公式为：其中， 为下一天第A个片区的第n个时段对应的风机修正转速， 为当天第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的风机补偿转速， 为当天第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的转速补偿系数， 为预设修正因子。

10.一种铸造中智能除尘预测补偿的系统，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令，以实现如权利要求1‑9中任一项所述的一种铸造中智能除尘预测补偿的方法。

说明书

一种铸造中智能除尘预测补偿的方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及铸造除尘预测技术领域，具体涉及一种铸造中智能除尘预测补偿的方法及系统。

背景技术

[0002] 铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后形成零件或毛坯。铸造工艺生产过程中所产生的尘、渣、废气、废水、噪声等对环境的影响不容忽视，铸造车间每生产1吨铸件，约散发50千克的粉尘和20立方米的废气，铸造工艺是严重污染环境的行业之一。铸造车间主要是通过除尘器改善车间环境，除尘器通过大型风机可以将粉尘和废气吸入到除尘器中。在铸造车间生产过程中，由于粉尘和废气的产生时间不固定，所以不同时段所需要的除尘强度不同，在粉尘和废气较少的时候不需要太强的风力，在粉尘和废气较多的时候则需要较大的风力。因此，需要动态调节铸造车间中的除尘器的风机转速。

[0003] 现有技术通过给除尘器设置固定的风机转速来改善车间环境，而设置固定的风机转速无法根据铸造车间的实时环境情况动态调节除尘器的风机转速，从而导致除尘效果较差，进而增加除尘器的电能消耗和噪音，其收集处理粉尘和废气的效果也会比较差。

发明内容

[0004] 为了解决上述现有设置固定风机转速导致除尘效果较差的问题，本发明的目的在于提供一种铸造中智能除尘预测补偿的方法及系统。

[0005] 本发明提供了一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，包括以下步骤：

[0006] 实时获取当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，并根据当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速；

[0007] 实时获取铸造车间中各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，并根据各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每个时段的粉尘浓度、废气浓度和温度，确定各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每天对应实际的环境危险程度，进而确定各个片区的第一预设天数和第二预设天数对应实际的环境危险程度序列；

[0008] 根据各个片区的第一预设天数对应实际的环境危险程度序列和预先构建并训练好的预测神经网络，确定各个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列；

[0009] 获取铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区，根据各个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列、各个片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列以及各个片区对应的最佳匹配片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数；

[0010] 根据当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数和风机补偿转速，确定下一天各个片区的每个时段对应的风机修正转速。

[0011] 进一步的，获取铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区的步骤包括：

[0012] 获取铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，并根据铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时预设天数对应的环境危险程度；

[0013] 根据铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度以及温度，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时预设天数对应的铸造环境向量；

[0014] 根据铸造车间中各个片区的风机不运转时预设天数对应的铸造环境向量和环境危险程度，确定铸造车间中任意两个片区之间的环境相似性；

[0015] 根据铸造车间中任意两个片区之间的环境相似性，确定铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区。

[0016] 进一步的，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时预设天数对应的环境危险程度的步骤包括：

[0017] 根据铸造车间中各个片区在风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，确定各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标粉尘浓度、目标废气浓度和目标温度，进而确定铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度、废气浓度程度和温度变化程度；

[0018] 根据铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度、废气浓度程度和温度变化程度，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时预设天数对应的环境危险程度。

[0019] 进一步的，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度的计算公式为：

[0020]

[0021] 其中， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标粉尘浓度出现的次数， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度平均值， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度方差， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的各个目标粉尘浓度，mean( )为求均值函数，Var( )为求方差函数；

[0022] 确定铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度程度的计算公式为：

[0023]

[0024] 其中， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度程度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标废气浓度出现的次数， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度平均值， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度方差， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的废气浓度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的各个目标废气浓度，mean( )为求均值函数，Var( )为求方差函数；

[0025] 确定铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度变化程度的计算公式为：

[0026]

[0027] 其中， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度变化程度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标温度出现的次数， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度平均值， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度方差，为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的温度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的各个目标温度，mean( )为求均值函数，Var( )为求方差函数。

[0028] 进一步的，确定铸造车间中任意两个片区之间的环境相似性的计算公式为：

[0029]

[0030] 其中， 为铸造车间中第A个片区与第B个片区之间的环境相似性， 为铸造车间中第A个片区的风机不运转时预设天数对应的铸造环境向量， 为铸造车间中第B个片区的风机不运转时预设天数对应的铸造环境向量， 为铸造车间中第A个片区的风机不运转时预设天数对应的环境危险程度， 为铸造车间中第B个片区的风机不运转时预设天数对应的环境危险程度，abs( )为求绝对值函数，SIM( )为求相似程度函数。

[0031] 进一步的，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数的计算公式为：

[0032]

[0033] 其中， 为当天第A个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数，为第A个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列， 为第A个片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列， 为第A个片区对应的最佳匹配片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列，dtw( )为求相似距离函数。

[0034] 进一步的，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速的步骤包括：

[0035] 根据当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，确定当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度指标值和废气浓度指标值；

[0036] 根据当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度指标值和废气浓度指标值，确定当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速。

[0037] 进一步的，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速的计算公式为：

[0038]

[0039] 其中， 为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的风机补偿转速， 为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的粉尘浓度指标值， 为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的废气浓度指标值，为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的预设风机转速，Max( )为求最大值函数。

[0040] 进一步的，确定下一天各个片区的每个时段对应的风机修正转速的计算公式为：

[0041]

[0042] 其中， 为下一天第A个片区的第n个时段对应的风机修正转速， 为当天第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的风机补偿转速， 为当天第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的转速补偿系数， 为预设修正因子。

[0043] 本发明还提供了一种铸造中智能除尘预测补偿的系统，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令，以实现一种铸造中智能除尘预测补偿的方法。

[0044] 本发明具有如下有益效果：

[0045] 本发明通过采集当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，得到当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速，根据实时获取的当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数和风机补偿转速，可以确定下一天各个片区的每个时段对应的风机修正转速。本发明通过当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数，确定各个片区的每个时段对应的风机修正转速，从而确定各个片区的每个时段对应的风机转速，提高了铸造车间中风机转速的合理性，进而提高了铸造车间中粉尘和废气的收集处理效果，保证了铸造车间有一个安全的生产环境。

附图说明

[0046] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

[0047] 图1为本发明实施例中的一种铸造中智能除尘预测补偿的方法的流程图；

[0048] 图2为本发明实施例中的获取铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区的流程图。

具体实施方式

[0049] 为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的技术方案的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一个实施例。此外，一个或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

[0050] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

[0051] 本实施例的主要目的是在铸造车间生产过程中，根据铸造车间内粉尘和废气的情况，实时调节除尘器的吸尘风机的转速，也就是在粉尘浓度和废气浓度较小的时候能够自动降低风机转速，在粉尘浓度和废气浓度较大的时候能够增大风机转速。最终，使除尘器的电能消耗和噪音最少的同时，其粉尘和废气的收集处理效果最佳。基于上述内容，本实施例提供了一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：

[0052] （1）实时获取当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，并根据当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速。

[0053] 需要说明的是，由于铸造车间的面积较大，在本实施例中，铸造车间是由多个片区组成，并且在划分片区时将片区数目设定为偶数，以便于后续确定每个片区对应的最佳匹配片区。而铸造机器位于车间的各个片区，不同片区的生产环境不同，所以需要在每个片区均需要安装一组数据采集设备，以便于获取更准确的数据信息，数据采集设备的安装位置并不会影响铸造车间的正常生产过程，在本实施例中每个片区的大小均为20平方米左右。

[0054] （1‑1）实时获取当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，其步骤包括：

[0055] （1‑1‑1）实时获取当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度。

[0056] 在本实施例中，每个片区的每个时段的除尘器均有其对应预设风机转速，通过给各个片区的除尘器设定风机转速，使各个片区对应的风机开始运转，在铸造车间的各个片区对应的风机运转时，利用粉尘浓度检测仪来检测铸造车间内各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度，该粉尘浓度检测仪能够检测PM0.3‑PM10大小的颗粒，该时段为5秒，即每5秒采集一次粉尘浓度，记为 ，n表示铸造车间中的第n个片区，t表示当天的第t个时段，通过长时间记录当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度，能够得到各个片区对应的粉尘浓度变化序列，将第n个片区对应的粉尘浓度变化序列记为 ， ={ ,.., }。

[0057] 需要说明的是，当某个片区的粉尘浓度检测仪的粉尘浓度长时间高于粉尘浓度均值时，说明该片区的粉尘浓度较高，此时应该增大该片区除尘器的风机转速。

[0058] （1‑1‑2）实时获取当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的废气浓度。

[0059] 铸造车间的废气是在燃烧金属粉尘颗粒及柴油(重油)的过程中产生的二氧化硫、一氧化氮等有害气体，本实施例通过气体检测仪来检测铸造车间内各个片区的风机运转时的每个时段对应的废气浓度，该时段为5秒，即每5秒采集一次废气浓度，记为 ，n表示铸造车间中的第n个片区，t表示当天的第t个时段，通过长时间记录当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的废气浓度，能够得到各个片区对应的废气浓度变化序列，将第n个片区对应的废气浓度变化序列记为 ， { ,.., }。

[0060] 需要说明的是，当某个片区的气体检测仪的废气浓度长时间高于废气浓度均值时，说明该片区的废气浓度较高，此时应该增大该片区除尘器的风机转速。

[0061] （1‑2）根据当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速。

[0062] 本实施例确定当天各个片区的每个时段对应的风机补偿转速的目的是为了能够高效智能地控制除尘器的风机转速，高效智能的控制除尘器的风机转速的原则为：在低粉尘浓度低废气浓度时启动较低风机转速，在高粉尘浓度高废气浓度时启动较高的风机转速，即动态调节除尘器的风机转速，以达到除尘器能耗更低和除尘效果更好的目的，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速的步骤包括：

[0063] （1‑2‑1）根据当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度，确定当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度指标值和废气浓度指标值。

[0064] 在本实施例中，计算各个片区的每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度与对应最低值的比值，并将该比值作为浓度指标值，以计算第n个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度指标值和废气浓度指标值为例，其计算公式为：

[0065]

[0066]

[0067] 其中， 为第n个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度指标值， 为第n个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度， 为预设最低粉尘浓度， 为第n个片区的风机运转时的每个时段对应的废气浓度指标值， 为第n个片区的风机运转时的每个时段对应的废气浓度， 为预设最低废气浓度。

[0068] 参考第n个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度指标值和废气浓度指标值的确定过程，从而得到当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度指标值和废气浓度指标值。

[0069] （1‑2‑2）根据当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的粉尘浓度指标值和废气浓度指标值，确定当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速。

[0070] 需要说明的是，由于风机补偿转速与所对应的风量之间是成正比，所以风机补偿转速与对应粉尘或废气的排放效率也是成正比的，那么根据每个时段对应的粉尘浓度指标值和废气浓度指标值，可以得到每个时段对应的风机补偿转速。

[0071] 本实施例以确定当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的风机补偿转速为例，根据当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的粉尘浓度指标值和废气浓度指标值，确定当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的风机补偿转速，其计算公式为：

[0072]

[0073] 其中， 为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的风机补偿转速， 为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的粉尘浓度指标值， 为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的废气浓度指标值，为当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的预设风机转速，Max( )为求最大值函数。

[0074] 参考当天铸造车间中第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的风机补偿转速的确定步骤，得到当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的风机补偿转速，各个片区的每个时段均有其对应的风机补偿转速。

[0075] （2）实时获取铸造车间中各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，并根据各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每个时段的粉尘浓度、废气浓度和温度，确定各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每天对应实际的环境危险程度，进而确定各个片区的第一预设天数和第二预设天数对应实际的环境危险程度序列。

[0076] （2‑1）实时获取铸造车间中各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，其步骤包括：

[0077] 需要说明的是，第一预设天数是指第二预设天数的前M天，第二预设天数是指包含当天的前M天，若本实施例将M设置为5，那么第一预设天数为5天，第二预设天数也为5天，也就是将包含当天的前5天作为第二预设天数，将第二预设天数的前5天作为第一预设天数。

[0078] 首先，参考步骤（1‑1‑1）的实时获取每个时段对应的粉尘浓度和步骤（1‑1‑2）的实时获取每个时段对应的废气浓度，可获得各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每个时段对应的粉尘浓度和废气浓度。

[0079] 然后，本实施例利用热成像仪采集各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每个时段对应的温度，该时段为5秒，也就是每5秒采集一次温度，记为 ，n表示铸造车间中的第n个片区，t表示当天的第t个时段，通过长时间记录当天铸造车间中各个片区的风机运转时的每个时段对应的温度，能够得到各个片区对应的温度变化序列，将第n个片区对应的温度变化序列记为 ， 。

[0080] 需要说明的是，当某个片区的温高于温度均值时，说明该片区为液体金属加工区，而液体金属加工区所产生的粉尘和废气较多，此时应该增大该片区除尘器的风机转速。

[0081] 至此，本实施例得到了铸造车间中各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度。

[0082] （2‑2）根据各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每个时段的粉尘浓度、废气浓度和温度，确定各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每天对应实际的环境危险程度，进而确定各个片区的第一预设天数和第二预设天数对应实际的环境危险程度序列。

[0083] 在本实施例中，根据第一预设天数和第二预设天数内每个时段的粉尘浓度、废气浓度和温度，参考步骤（4‑1）的确定铸造车间中各个片区的风机不运转时对应的环境危险程度的步骤，可确定第一预设天数和第二预设天数内每天对应实际的环境危险程度，在预设天数内的每天均有其对应的实际的环境危险程度。将各个片区的风机运转时在第一预设天数和第二预设天数内每天对应实际的环境危险程度构成序列，从而得到各个片区的第一预设天数和第二预设天数对应实际的环境危险程度序列。

[0084] （3）根据各个片区的第一预设天数对应实际的环境危险程度序列和预先构建并训练好的预测神经网络，确定各个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列。

[0085] 在本实施例中，将步骤（2‑2）得到的各个片区的第一预设天数对应实际的环境危险程度序列输入到预先构建并训练好的预测神经网络，从而输出各个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列。

[0086] 需要说明的是，这里的预测神经网络的结构形式为RNN（Recurrent Neural Networks，循环神经网络），RNN神经网络一共有三层，分别为第一层输入层、第二层隐藏层和第三层输出层，在构建预测神经网络的过程中用到了时间序列前向传播算法和时间序列反向传播算法，通过上述的两个传播算法实现了预测神经网络的功能，该功能为输出预测的环境危险程度序列。另外，该预测神经网络的损失函数为均方误差函数。构建并训练预测神经网络的过程为现有技术，不在本发明保护范围内，此处不再进行详细阐述。

[0087] 本实施例通过预测神经网络得到的各个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列，有助于后续确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数，每天的各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数是不同的，所以本实施例需要实时获取相应的数据信息，以确定每天各个片区的每个时段对应的转速补偿系数。

[0088] （4）获取铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区，根据各个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列、各个片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列以及各个片区对应的最佳匹配片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列，确定当天各个片区的每个时段对应的转速补偿系数。

[0089] 在确定当天各个片区的每个时段对应的转速补偿系数之前，本实施例需要获取铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区。通过获取各个片区对应的最佳匹配片区，能够有效提高当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数的准确性，获取铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区的流程图如图2所示，其步骤包括：

[0090] （4‑1）获取铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、气体浓度和温度，并根据铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、气体浓度和温度，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时预设天数对应的环境危险程度。

[0091] （4‑1‑1）根据铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，确定各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标粉尘浓度、目标废气浓度和目标温度，进而确定铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度、废气浓度程度和温度变化程度。

[0092] 在本实施例中，风机不运转时对应的预设天数为1天，通过铸造车间中各个片区的风机不运转时在1天内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，确定各个片区的风机不运转时在1天内对应的粉尘浓度指标峰值、废气浓度指标峰值和温度指标峰值以及各个指标峰值在1天内出现的次数，各个指标峰值的范围在[ , ]之间。本实施例将位于该范围的粉尘浓度指标峰值、废气浓度指标峰值和温度指标峰值称为目标粉尘浓度、目标废气浓度和目标温度，此时，确定了各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标粉尘浓度、目标废气浓度和目标温度出现的次数。

[0093] 根据各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标粉尘浓度、目标废气浓度和目标温度出现的次数、以及每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度和温度，计算铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度、废气浓度程度和温度变化程度。

[0094] 本实施例以确定铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度、废气浓度程度以及温度变化程度为例，首先，确定铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度的计算公式为：

[0095]

[0096] 其中， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标粉尘浓度出现的次数， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度平均值， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度方差， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的各个目标粉尘浓度，mean( )为求均值函数，Var( )为求方差函数。

[0097] 然后，确定铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度程度的计算公式为：

[0098]

[0099] 其中， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度程度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标废气浓度出现的次数， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度平均值， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度方差， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的废气浓度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的各个目标废气浓度，mean( )为求均值函数，Var( )为求方差函数。

[0100] 最终，确定铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度变化程度的计算公式为：

[0101]

[0102] 其中， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度变化程度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的目标温度出现的次数， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度平均值， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度方差，为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的温度， 为铸造车间中第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的各个目标温度，mean( )为求均值函数，Var( )为求方差函数。

[0103] 需要说明的是，参考第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度、废气浓度程度和温度变化程度，可以得到各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度、废气浓度程度和温度变化程度。

[0104] （4‑1‑2）根据铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度、废气浓度程度和温度变化程度，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时对应的环境危险程度。

[0105] 本实施例以确定铸造车间中第n个片区的风机不运转时对应的环境危险程度为例，根据第n个片区的风机不运转时在1天内对应的粉尘浓度程度、废气浓度程度和温度变化程度，确定第n个片区的风机不运转时对应的环境危险程度，其计算公式为：

[0106]

[0107] 其中， 为第n个片区的风机不运转时对应的环境危险程度， 为第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的粉尘浓度程度， 为第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的废气浓度程度， 为第n个片区的风机不运转时在预设天数内对应的温度变化程度。

[0108] 当第n个片区的风机不运转时对应的粉尘浓度程度越大、废气浓度程度越大和温度变化程度越大，说明第n个片区的风机不运转时对应的环境危险程度越大，第n个片区对应的环境危险程度越大意味着该片区的环境污染越严重，那么该片区除尘器所需要的风机转速会越大。参考铸造车间中第n个片区的风机不运转时对应的环境危险程度的确定过程，能够得到铸造车间中各个片区的风机不运转时对应的环境危险程度。

[0109] （4‑2）根据铸造车间中各个片区的风机不运转时在预设天数内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度以及温度，确定铸造车间中各个片区的风机不运转时对应的铸造环境向量。

[0110] 本实施例将铸造车间中每个片区的风机不运转时在1天内每个时段对应的粉尘浓度、废气浓度以及温度整合成一个铸造环境向量，将第n个片区的风机不运转时对应的铸造环境向量记为 ， 。

[0111] （4‑3）根据铸造车间中各个片区的风机不运转时对应的铸造环境向量和环境危险程度，确定铸造车间中任意两个片区之间的环境相似性。

[0112] 本实施例以确定铸造车间中第A个片区与第B个片区之间的环境相似性为例，根据铸造车间中第A个片区和第B个片区的风机不运转时对应的铸造环境向量和环境危险程度，确定第A个片区与第B个片区之间的环境相似性，其计算公式为：

[0113]

[0114] 其中， 为铸造车间中第A个片区与第B个片区之间的环境相似性， 为铸造车间中第A个片区的风机不运转时对应的铸造环境向量， 为铸造车间中第B个片区的风机不运转时对应的铸造环境向量， 为铸造车间中第A个片区的风机不运转时对应的环境危险程度， 为铸造车间中第B个片区的风机不运转时对应的环境危险程度，abs( )为求绝对值函数，SIM( )为求相似程度函数。

[0115] 参考铸造车间中第A个片区与第B个片区之间的环境相似性的计算过程，得到铸造车间中任意两个片区之间的环境相似性。然后，对铸造车间中任意两个片区之间的环境相似性进行归一化处理，其值域为[0,1]，当两个片区之间的环境相似性越大，也就是两个片区的环境相似性越接近1时，说明该两个片区的铸造环境相似程度越高，当两个片区之间的环境相似性越小，也就是两个片区的环境相似性越接近0时，说明该两个片区的铸造环境相似程度越低。

[0116] （4‑4）根据铸造车间中任意两个片区之间的环境相似性，确定铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区。

[0117] 在本实施例中，根据步骤（4‑3）得到的铸造车间中任意两个片区之间的环境相似性，利用K‑M匹配算法，基于铸造车间中各个片区的数目为偶数，确定铸造铸造车间中车间中各个片区对应的最佳匹配片区，每个片区均有其对应的最佳匹配片区。利用K‑M匹配算法确定各个片区对应的最佳匹配片区的过程为现有技术，不在本发明保护范围内，此处不再进行详细阐述。

[0118] 需要说明的是，本实施例确定铸造车间中各个片区对应的最佳匹配片区的目的有两个：其一是为了便于后续计算各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数，其二是由于除尘器长期处于恶劣的生产环境中，除尘器发生异常故障的概率较高，将各个片区与其对应的最佳匹配片区的铸造环境进行对比，有助于后续确定各个片区的除尘器是否处于正常工作状态，也就是判断各个片区的除尘器的除尘效果是否达到标准要求。

[0119] 根据各个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列、各个片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列以及各个片区对应的最佳匹配片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列，确定当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数。

[0120] 在本实施例中，以确定当天第A个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数为例，根据步骤（3）得到的第A个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列，步骤（2‑2）得到的第A个片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列以及第A个片区对应的最佳匹配片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列，计算当天第A个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数，其计算公式为：

[0121]

[0122] 其中， 为当天第A个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数，为第A个片区的第二预设天数对应预测的环境危险程度序列， 为第A个片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列， 为第A个片区对应的最佳匹配片区的第二预设天数对应实际的环境危险程度序列，dtw( )为求相似距离函数。

[0123] 需要说明的是，参考当天第A个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数的计算过程，可以得到当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数。对当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数进行归一化处理，转速补偿系数的值域范围在[0,1]内，当某个片区的风机运转时的某个时段对应的转速补偿系数越小时，也就是某个片区的风机运转时的某个时段对应的转速补偿系数越接近0时，说明该片区除尘器的该时段所需要补偿的风机转速越大。

[0124] （5）根据当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数和风机补偿转速，确定下一天各个片区的每个时段对应的风机修正转速。

[0125] 需要说明的是，风机修正转速是指利用风机修正转速对各个片区的每个时段的除尘器对应的预设风机转速进行修正，以便于得到更合理的风机转速，提高铸造车间的风机除尘效果。

[0126] 在本实施例中，以确定下一天第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的风机修正转速为例，根据当天第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的风机补偿转速和转速补偿系数，计算下一天第A个片区的第n个时段对应的风机修正转速，其计算公式为：

[0127]

[0128] 其中， 为下一天第A个片区的第n个时段对应的风机修正转速， 为当天第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的风机补偿转速， 为当天第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的转速补偿系数， 为预设修正因子，预设修正因子可根据不同片区风机的实施情况由实施者定义。

[0129] 需要说明的是，参考下一天第A个片区的第n个时段对应的风机修正转速的计算过程，能够得到下一天各个片区的每个时段对应的风机修正转速。当第A个片区的风机运转时的第n个时段对应的转速补偿系数 低于一定数值时，意味着第A个片区除尘器的第n个时段的风机修正转速较为异常，此时仅调控转速已不能解决问题，应该进行预警提醒。

[0130] 基于与上述方法实施例相同的发明构思，本实施例提供了一种铸造中智能除尘预测补偿的系统，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令，上述计算机程序被处理器执行时实现一种铸造中智能除尘预测补偿的方法，该方法是上述所述内容，此处不再进行详细阐述。

[0131] 本发明通过实时更新当天各个片区的风机运转时的每个时段对应的转速补偿系数，确定各个片区的每个时段对应合理的风机转速，该确定过程能够提高粉尘和废气的收集处理效果，进而提高铸造车间中各个片区的风机除尘效果。

[0132] 以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。