本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理。更具體地，本發(fā)明涉及一種基于數(shù)據(jù)處理的濕法脫硫參數(shù)優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

1、由于目前環(huán)境面臨嚴(yán)重的空氣污染，其中，二氧化硫不僅導(dǎo)致酸雨，還是霧霾的重要成分，對公眾健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。因此，通過有效的濕法脫硫技術(shù)降低二氧化硫的排放、改善空氣質(zhì)量變得尤為重要，在脫硫系統(tǒng)中，石灰石漿液濃度直接影響脫硫反應(yīng)的速率和效率，適當(dāng)?shù)臐舛饶軌虼_保二氧化硫與漿液充分反應(yīng)，從而提高脫硫效率。比例-積分-微分（proportional-integral-derivative，pid）控制算法能夠通過精確控制石灰石漿液濃度，優(yōu)化脫硫反應(yīng)過程，確保濃度維持在設(shè)定值，從而提高脫硫效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。但是，在對于石灰石漿液的濃度數(shù)據(jù)的傳輸過程中可能會由于通訊線路或者網(wǎng)絡(luò)故障等問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)在傳送到數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)時(shí)存在某些數(shù)據(jù)點(diǎn)的缺失，即在這些數(shù)據(jù)對應(yīng)時(shí)刻處的濃度值也存在缺失?，F(xiàn)有一種對于存在缺失的石灰石漿液濃度數(shù)據(jù)處插值的方法，該方法能夠有效地處理缺失數(shù)據(jù)，提供更為可靠和準(zhǔn)確的濃度數(shù)據(jù)。

2、在計(jì)算機(jī)時(shí)代期刊2023年第9期，刊登有《基于歷史趨勢和預(yù)測誤差的時(shí)序序列預(yù)測方法研究》一文，文中針對時(shí)間序列預(yù)測方法訓(xùn)練復(fù)雜、遷移預(yù)測能力差等問題，提出一種基于歷史趨勢和預(yù)測誤差的時(shí)序序列自適應(yīng)預(yù)測方法（historical?trendsforecasterrors，htfe）。先根據(jù)預(yù)測誤差和當(dāng)前值確定下一時(shí)刻預(yù)測值的范圍，再結(jié)合短期歷史趨勢確定最終預(yù)測值。得到的當(dāng)前預(yù)測值代入下一輪循環(huán)中繼續(xù)預(yù)測，通過不斷“預(yù)測-校正-預(yù)測”循環(huán)實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)預(yù)測。最后利用金融、風(fēng)力等時(shí)序數(shù)據(jù)，lstm、svm、arima、ma等經(jīng)典時(shí)間序列預(yù)測算法在預(yù)測精度、遷移預(yù)測能力、運(yùn)算速度等方面做了對比。

3、在對石灰石漿液濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集過程中，由于周圍設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾影響傳感器信號的質(zhì)量，使得采集到的石灰石漿液濃度數(shù)據(jù)中存在噪聲數(shù)據(jù)，噪聲數(shù)據(jù)往往會與一些真實(shí)的石灰石漿液濃度數(shù)據(jù)數(shù)值接近。然而，htfe模型在對于缺失數(shù)據(jù)插值時(shí)，所依據(jù)的是缺失時(shí)刻的數(shù)據(jù)點(diǎn)之前的歷史數(shù)據(jù)的預(yù)測值以及實(shí)際值，那么，若歷史數(shù)據(jù)中存在噪聲數(shù)據(jù)時(shí)，歷史數(shù)據(jù)的實(shí)際值就會不夠準(zhǔn)確，進(jìn)一步會導(dǎo)致由歷史數(shù)據(jù)預(yù)測值與實(shí)際值得到的預(yù)測誤差不準(zhǔn)確，后續(xù)就會導(dǎo)致模型對于數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)值的初步預(yù)測值與最終預(yù)測值準(zhǔn)確性降低，同時(shí)，htfe模型在對所有需要插值的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)值預(yù)測計(jì)算時(shí)，會采用同樣大小的誤差因子值，導(dǎo)致htfe模型在對于缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行插值時(shí)的準(zhǔn)確性降低，并最終影響對石灰石漿液濃度控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決htfe模型在對于缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行插值時(shí)，由于參考的上一時(shí)刻的數(shù)據(jù)可能是噪聲數(shù)據(jù)，且后續(xù)采用相同大小的誤差因子，使得插值處理的準(zhǔn)確性降低，最終影響對石灰石漿液濃度控制的問題，本發(fā)明提出一種基于數(shù)據(jù)處理的濕法脫硫參數(shù)優(yōu)化方法，該方法包括以下步驟：

2、采集脫硫系統(tǒng)中的石灰石漿液的各時(shí)刻的濃度值和預(yù)處理后的ph值；

3、將任意一個(gè)需要濃度插值時(shí)刻的上一時(shí)刻記為目標(biāo)時(shí)刻，基于目標(biāo)時(shí)刻的濃度值和濃度預(yù)測值，以及目標(biāo)時(shí)刻所屬時(shí)間段的濃度數(shù)值偏度的絕對值和濃度均值，計(jì)算目標(biāo)時(shí)刻的濃度突出程度；利用皮爾遜相關(guān)系數(shù)獲取目標(biāo)時(shí)刻所屬時(shí)間段內(nèi)所有濃度值對應(yīng)ph值，基于目標(biāo)時(shí)刻的濃度值和對應(yīng)ph值在各自所屬時(shí)間段的排名、目標(biāo)時(shí)刻所屬時(shí)間段的濃度值和濃度值對應(yīng)ph值的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，以及目標(biāo)時(shí)刻所屬時(shí)間段在不包含目標(biāo)時(shí)刻的濃度值時(shí)其余濃度值和其余濃度值對應(yīng)ph值的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，計(jì)算目標(biāo)時(shí)刻的數(shù)據(jù)相關(guān)性；基于目標(biāo)時(shí)刻的濃度突出程度以及數(shù)據(jù)相關(guān)性，計(jì)算目標(biāo)時(shí)刻的數(shù)據(jù)真實(shí)性；依據(jù)所述數(shù)據(jù)真實(shí)性對預(yù)設(shè)的誤差因子進(jìn)行修正，得到需要濃度插值時(shí)刻的自適應(yīng)誤差因子；依據(jù)所述自適應(yīng)誤差因子，利用htfe模型對需要濃度插值時(shí)刻進(jìn)行插值處理，得到需要濃度插值時(shí)刻插值后的濃度值，以實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)處理的濕法脫硫參數(shù)優(yōu)化。

4、通過計(jì)算濃度突出程度和數(shù)據(jù)相關(guān)性，可以更準(zhǔn)確地評估每個(gè)時(shí)刻的濃度數(shù)據(jù)的真實(shí)性，從而減少噪聲數(shù)據(jù)對插值結(jié)果的影響，提升插值的準(zhǔn)確性；依據(jù)數(shù)據(jù)真實(shí)性動態(tài)修正誤差因子，自適應(yīng)的機(jī)制可以根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)的變化情況調(diào)整插值策略，確保在不同條件下的插值精度，同時(shí)使插值過程更為靈活和可靠；優(yōu)化后的濃度控制能夠提高濕法脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，減少因濃度波動導(dǎo)致的系統(tǒng)故障或效率降低。

5、進(jìn)一步地，所述預(yù)處理后的ph值為利用簡單移動平均算法進(jìn)行插值處理后的ph值。

6、進(jìn)一步地，所述濃度預(yù)測值為通過htfe模型獲取到的預(yù)測值。

7、進(jìn)一步地，所述濃度突出程度滿足如下關(guān)系式：

8、；式中，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻的濃度突出程度，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻的濃度值，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻所屬時(shí)間段的濃度均值，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻的濃度預(yù)測值，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻所屬時(shí)間段的數(shù)值偏度，為超參數(shù)，為絕對值符號。

9、通過對比實(shí)際濃度值、濃度均值和預(yù)測值的偏差，能夠有效捕捉到數(shù)據(jù)的異常程度，從而更準(zhǔn)確地評估濃度數(shù)據(jù)的突出程度，通過引入數(shù)值偏度，而數(shù)值偏度的絕對值提供了關(guān)于濃度數(shù)據(jù)分布特征的信息，從而幫助識別異常波動，使得濃度突出程度的評估更為全面。

10、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)相關(guān)性滿足如下關(guān)系式：

11、；式中，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻的數(shù)據(jù)相關(guān)性，和分別為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻的濃度值和濃度值對應(yīng)ph值在各自所屬時(shí)間段的排名，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻所屬時(shí)間段在不包含目標(biāo)時(shí)刻的濃度值時(shí)其余濃度值和其余濃度值對應(yīng)ph值的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻所屬時(shí)間段的濃度值和濃度值對應(yīng)ph值的皮爾遜相關(guān)系數(shù)，為超參數(shù)，為自然指數(shù)函數(shù)，為歸一化函數(shù)，為絕對值符號。

12、通過考慮濃度值和ph值的排名，可以更好地反映時(shí)刻間的變化趨勢，提供更精準(zhǔn)的插值結(jié)果；通過歸一化處理，能有效抑制異常值的影響，提升模型對噪聲的抵抗能力；通過濃度和ph值兩個(gè)維度，使得插值不僅依賴單一因素，更加全面，能夠捕捉到潛在的相互關(guān)系。

13、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)真實(shí)性滿足如下關(guān)系式：

14、；式中，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻的數(shù)據(jù)真實(shí)性，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻的數(shù)據(jù)相關(guān)性，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻的濃度突出程度，為歸一化函數(shù)。

15、通過結(jié)合數(shù)據(jù)相關(guān)性與濃度突出程度，能夠有效量化數(shù)據(jù)的真實(shí)性，確保在計(jì)算真實(shí)性時(shí)，不僅反映數(shù)據(jù)間的關(guān)系，還能體現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)際變化情況。

16、進(jìn)一步地，所述自適應(yīng)誤差因子滿足如下關(guān)系式：

17、；式中，為第個(gè)需要濃度插值時(shí)刻的自適應(yīng)誤差因子，為第個(gè)目標(biāo)時(shí)刻的數(shù)據(jù)真實(shí)性，為預(yù)設(shè)的誤差因子。

18、進(jìn)一步地，所述以實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)處理的濕法脫硫參數(shù)優(yōu)化，包括：將各時(shí)刻的濃度值和需要濃度插值時(shí)刻插值后的濃度值組成完整的濃度數(shù)據(jù)序列，依據(jù)完整的濃度數(shù)據(jù)序列，利用pid控制算法對石灰石漿液濃度進(jìn)行控制，完成基于數(shù)據(jù)處理的濕法脫硫參數(shù)優(yōu)化。

19、通過完整的濃度數(shù)據(jù)序列，可以更準(zhǔn)確地控制石灰石漿液濃度，確保脫硫過程中的反應(yīng)條件最優(yōu)，從而提高脫硫效率，降低二氧化硫排放；利用pid控制算法，可以根據(jù)實(shí)時(shí)濃度數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整漿液濃度，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，確保系統(tǒng)在不同工況下的穩(wěn)定性和效率；通過有效控制脫硫過程，能夠顯著降低有害氣體的排放，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)更可持續(xù)的生產(chǎn)方式。

20、本發(fā)明具有以下有益效果：

21、通過分析脫硫系統(tǒng)中的石灰石漿液的濃度數(shù)據(jù)與ph值數(shù)據(jù)的變化特征，可以有效評估各時(shí)刻的數(shù)據(jù)真實(shí)性，從而實(shí)現(xiàn)對插值時(shí)刻的自適應(yīng)誤差因子調(diào)整，自適應(yīng)誤差因子的調(diào)整能夠根據(jù)實(shí)際情況動態(tài)優(yōu)化模型的響應(yīng)，提高了數(shù)據(jù)插值的靈活性與準(zhǔn)確性，從而提升了模型的整體性能，最終提高了脫硫效率與穩(wěn)定性，減少由于操作失誤或系統(tǒng)故障帶來的經(jīng)濟(jì)損失，降低整體運(yùn)營成本。