本發(fā)明涉及一種倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量預(yù)測(cè)方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備，屬于倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量預(yù)測(cè)。

背景技術(shù)：

1、倉(cāng)式喂料機(jī)是卷煙行業(yè)制絲工序主要的輔聯(lián)設(shè)備,包括進(jìn)料往復(fù)行車(chē)1、倉(cāng)柜的柜體2、柜體底部輸送帶3、提升機(jī)4和計(jì)量管5，如圖2所示。其中進(jìn)料往復(fù)行車(chē)1為進(jìn)料裝置，倉(cāng)柜柜體2作為生產(chǎn)流程的緩沖，在確保生產(chǎn)連續(xù)作業(yè)的前提下，由提升機(jī)4將物料提升到高處經(jīng)落料斗落入計(jì)量管5，并由計(jì)量管5控制提升機(jī)4的停啟，以確保后續(xù)設(shè)備皮帶秤來(lái)料流量的穩(wěn)定保證皮帶秤的計(jì)量準(zhǔn)確,同時(shí)旋轉(zhuǎn)清潔刷不斷旋轉(zhuǎn)清潔提升帶。只有在流量準(zhǔn)確的前提下才能保證潤(rùn)葉、加料、烘絲、參配、加香等工序中濕度、溫度加香、加料、摻配等各項(xiàng)指標(biāo)的準(zhǔn)確,所以倉(cāng)式喂料機(jī)是皮帶秤所必須的前置設(shè)備。

2、倉(cāng)式喂料機(jī)主要分為進(jìn)料控制和出料控制兩個(gè)部分。其中進(jìn)料控制主要是配合前端設(shè)備工作，包括生產(chǎn)前倉(cāng)式喂料機(jī)的預(yù)填充和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)倉(cāng)式喂料機(jī)物料的補(bǔ)充；出料控制能夠?qū)崿F(xiàn)倉(cāng)式喂料機(jī)與皮帶秤的配合運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)均勻連續(xù)的煙絲輸出功能，穩(wěn)定提供給烘絲設(shè)備。

3、由于倉(cāng)式喂料機(jī)物料限制于現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部存量始終無(wú)法進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，只能依靠進(jìn)料往復(fù)行車(chē)前后兩側(cè)的前高、前低、后高、后低四個(gè)光電管進(jìn)行預(yù)估，從而控制行車(chē)往復(fù)進(jìn)行布料。由于煙草物料倉(cāng)式喂料機(jī)內(nèi)部呈現(xiàn)多個(gè)“小山坡”形狀，在行業(yè)上也未有精確檢測(cè)物料存量的檢測(cè)裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量預(yù)測(cè)方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的物料存量預(yù)測(cè)精確度低的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量預(yù)測(cè)方法，包括：

4、獲取倉(cāng)式喂料機(jī)中進(jìn)料往復(fù)行車(chē)和柜體的位置數(shù)據(jù)、方向數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)和物料數(shù)據(jù)；

5、基于獲取的各數(shù)據(jù)，通過(guò)預(yù)設(shè)的固定邏輯計(jì)算倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量占比預(yù)測(cè)值；

6、對(duì)獲取的各數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，篩選出與倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量的相關(guān)性系數(shù)大于預(yù)設(shè)值的輸入變量；

7、將所述倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量占比預(yù)測(cè)值和所述輸入變量輸入到訓(xùn)練好的lightgbm模型中，得到倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量預(yù)測(cè)值。

8、進(jìn)一步的，所述進(jìn)料往復(fù)行車(chē)和柜體的位置數(shù)據(jù)、方向數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)和物料數(shù)據(jù)，包括：

9、進(jìn)料往復(fù)行車(chē)的位置x1，x1表示以倉(cāng)式喂料機(jī)中柜體靠近提升機(jī)的端點(diǎn)作為零位，進(jìn)料往復(fù)行車(chē)向后行進(jìn)方向作為水平軸的增量方向，進(jìn)料往復(fù)行車(chē)所處的位置；

10、進(jìn)料往復(fù)行車(chē)上的四個(gè)光電管檢測(cè)到的物料狀態(tài)：前高x2、前低x3、后高x4和后低x5，物料狀態(tài)為1表示檢測(cè)到物料，物料狀態(tài)為0表示未檢測(cè)到物料；

11、柜體前端的對(duì)射光電管檢測(cè)到的物料狀態(tài)x6和柜體后端的對(duì)射光電管檢測(cè)到的物料狀態(tài)x7；

12、進(jìn)料往復(fù)行車(chē)輸送帶送料方向x8，x8為1表示向前送料，x8為1表示向后送料，x8為2表示停止；

13、柜體底部輸送帶前進(jìn)距離x9；

14、柜體總長(zhǎng)l；

15、進(jìn)料往復(fù)行車(chē)從前向后不后退地進(jìn)滿整個(gè)倉(cāng)式喂料機(jī)的步進(jìn)次數(shù)p；

16、進(jìn)料往復(fù)行車(chē)步進(jìn)到新下料空位持續(xù)下料至前高或后高光電管探測(cè)到高位信號(hào)的時(shí)間t。

17、進(jìn)一步的，所述通過(guò)預(yù)設(shè)的固定邏輯計(jì)算倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量占比預(yù)測(cè)值包括：

18、通過(guò)公式f=?f1+?f2-?f3計(jì)算倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量占比預(yù)測(cè)值，其中，f是倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量占比預(yù)測(cè)值，f1是倉(cāng)式喂料機(jī)前半部分存量占比，f2是倉(cāng)式喂料機(jī)后半部分存量占比，f3是柜體底部輸送帶輸出物料存量占比。

19、進(jìn)一步的，所述倉(cāng)式喂料機(jī)前半部分存量占比通過(guò)以下方法計(jì)算：

20、若x1<100且x8=1，則f1=0%；

21、若歷史時(shí)間內(nèi)滿足條件1且當(dāng)前時(shí)間滿足條件2，則f1=50.0%，其中，條件1為l/2-400<x1<l/2且x2=1，條件2為x1>l/2且x8=0；

22、若歷史時(shí)間內(nèi)x1>l/2且x8=0，則當(dāng)前時(shí)間的f1維持不變，和歷史時(shí)間內(nèi)計(jì)算出的值相同；

23、若歷史時(shí)間內(nèi)400<x1<l/2且x2≠0且x2≠1，則通過(guò)公式f1=?f1+t/pt計(jì)算f1的值，其中，t表示倉(cāng)式喂料機(jī)處于前半柜體新下料位已持續(xù)下料的時(shí)間；

24、若歷史時(shí)間內(nèi)400<x1<l/2且x2=1，則通過(guò)公式f1=?f1+1/p計(jì)算f1的值。

25、進(jìn)一步的，所述倉(cāng)式喂料機(jī)后半部分存量占比通過(guò)以下方法計(jì)算：

26、若歷史時(shí)間內(nèi)滿足條件3且當(dāng)前時(shí)間滿足條件4，則f2=50.0%，其中，條件3為l/2+400<x1<l且x4=1，條件4為x1的值不變且x8=2；

27、若歷史時(shí)間內(nèi)x1<l/2且x8=1，則當(dāng)前時(shí)間的f2維持不變，和歷史時(shí)間內(nèi)計(jì)算出的值相同；

28、若歷史時(shí)間內(nèi)l/2-400<x1<l且x4≠0且x4≠1，則通過(guò)公式f2=?f2+t’/pt計(jì)算f2的值，其中，t’表示倉(cāng)式喂料機(jī)處于后半柜體新下料位已持續(xù)下料的時(shí)間；

29、若歷史時(shí)間內(nèi)l/2-400<x1<l且x4=1，則通過(guò)公式f2=?f2+1/p計(jì)算f2的值。

30、進(jìn)一步的，所述柜體底部輸送帶輸出物料存量占比通過(guò)以下公式計(jì)算：

31、f3=?x9/l。

32、進(jìn)一步的，所述對(duì)獲取的各數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，篩選出與倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量的相關(guān)性系數(shù)大于預(yù)設(shè)值的輸入變量，包括：

33、通過(guò)皮爾遜公式計(jì)算獲取的各數(shù)據(jù)和倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量的相關(guān)性系數(shù)，篩選出與倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量的相關(guān)性系數(shù)大于0.2的數(shù)據(jù)，將篩選出的數(shù)據(jù)作為輸入變量。

34、第二方面，本發(fā)明提供了一種倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量預(yù)測(cè)裝置，包括：

35、數(shù)據(jù)獲取模塊，被配置為：獲取倉(cāng)式喂料機(jī)中進(jìn)料往復(fù)行車(chē)和柜體的位置數(shù)據(jù)、方向數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)和物料數(shù)據(jù)；

36、倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量占比預(yù)測(cè)模塊，被配置為：基于獲取的各數(shù)據(jù)，通過(guò)預(yù)設(shè)的固定邏輯計(jì)算倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量占比預(yù)測(cè)值；

37、相關(guān)性分析模塊，被配置為：對(duì)獲取的各數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，篩選出與倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量的相關(guān)性系數(shù)大于預(yù)設(shè)值的輸入變量；

38、倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量預(yù)測(cè)模塊，被配置為：將所述倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量占比預(yù)測(cè)值和所述輸入變量輸入到訓(xùn)練好的lightgbm模型中，得到倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量預(yù)測(cè)值。

39、第三方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序/指令，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一方面中任一項(xiàng)所述的倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量預(yù)測(cè)的步驟。

40、第四方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：

41、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序/指令；

42、處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序/指令以實(shí)現(xiàn)第一方面中任一項(xiàng)所述的倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量預(yù)測(cè)方法的步驟。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

44、本發(fā)明提供的一種倉(cāng)式喂料機(jī)物料存量預(yù)測(cè)方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備，基于通用型倉(cāng)式喂料機(jī)原理與上下游設(shè)備運(yùn)行規(guī)律，結(jié)合多種可推測(cè)性因素，設(shè)計(jì)出固定邏輯，從而擬合出倉(cāng)式喂料機(jī)存量占比，基于設(shè)備機(jī)理性的邏輯進(jìn)行大預(yù)估，使得整體算法從較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)開(kāi)始搜索，大大降低了數(shù)據(jù)搜索的計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)，同時(shí)也提高了模型收斂的效果，防止數(shù)據(jù)在其他非精確數(shù)據(jù)范圍內(nèi)陷入局部最優(yōu)；通過(guò)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的lightgbm算法修正人為不可推測(cè)或預(yù)估偏差較大的因素對(duì)預(yù)測(cè)倉(cāng)式喂料機(jī)存量的影響，減少預(yù)測(cè)時(shí)間誤差，由此通過(guò)提高預(yù)測(cè)精度。