概述   企業(yè)大量保存的歷史數(shù)據(jù)是企業(yè)的寶貴財(cái)富，是企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營狀況最忠實(shí)的反映，如何充分利用這些歷史數(shù)據(jù)，從中提取有用的信息，以便為生產(chǎn)經(jīng)營提供決策是企業(yè)在信息化建設(shè)中迫切需要解決的問題。 ESP-DataMiner是浙江中控軟件技術(shù)有限公司自主開發(fā)的具有知識產(chǎn)權(quán)的新一代數(shù)據(jù)挖掘軟件，它采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)、高度伸縮的數(shù)據(jù)挖掘算法、豐富的數(shù)據(jù)挖掘模式可廣泛應(yīng)用于流程、電信、零售、稅務(wù)等數(shù)據(jù)密集型企業(yè)中，用于幫助企業(yè)探索運(yùn)行狀況，分析潛在的價(jià)值，提高企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營水平。   產(chǎn)品構(gòu)成   ESP-DataMiner 由客戶器和服務(wù)器端組成，客戶端包含用戶界面、結(jié)果瀏覽器、調(diào)出工具、環(huán)境層API等組件。其中用戶界面為用戶提供一個(gè)圖形化的數(shù)據(jù)挖掘建模界面, 包括數(shù)據(jù)來源、預(yù)處理形式、所選模式、所用算法、結(jié)果形式等。客戶端與挖掘服務(wù)器的訪問通過環(huán)境層API進(jìn)行。結(jié)果瀏覽器提供一個(gè)查看、分析挖掘結(jié)果的工具的集合, 它通過結(jié)果API訪問結(jié)果庫，調(diào)出工具可以將數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果從結(jié)果庫中倒出。環(huán)境層API定義了一些用戶可以訪問的控制挖掘服務(wù)器運(yùn)行、挖掘結(jié)果保存、結(jié)果提取等功能的API。 服務(wù)端由處理庫、挖掘庫、挖掘內(nèi)核、挖掘結(jié)果庫組成。其中處理庫負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的裝入、變換、預(yù)處理；挖掘庫針對具體任務(wù), 定義挖掘模式、算法、預(yù)處理的集合，挖掘內(nèi)核由挖掘的模式和算法組成, 根據(jù)用于定義的挖掘庫完成挖掘過程。挖掘結(jié)果庫是保存結(jié)果的地方。   系統(tǒng)特點(diǎn)   ESP-DataMiner提供豐富的挖掘模式，采用模塊化結(jié)構(gòu)簡化數(shù)據(jù)挖掘流程，降低數(shù)據(jù)挖掘的門檻； 可視化的界面以及多種結(jié)果瀏覽方法便于用戶理解挖掘得到的結(jié)果； 內(nèi)嵌ETL工具，支持SQL語言檢索數(shù)據(jù)以及支持預(yù)言模型標(biāo)記語言PMML，具有較好的擴(kuò)展性能； 挖掘建模過程采用一些泛化性能好，學(xué)習(xí)精度高的算法如SVM、EM、C4.5，有效提高系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間； 提供二次開發(fā)的編程接口，可以很方便地將ESP-DataMiner嵌入到實(shí)際  的應(yīng)用中。   應(yīng)用效果   操作指導(dǎo) 將隱含在歷史操作數(shù)據(jù)中的操作人員的操作經(jīng)驗(yàn)提取出來，用于指導(dǎo)生產(chǎn)，優(yōu)化操作，提高裝置運(yùn)行效率。 指標(biāo)監(jiān)控 根據(jù)當(dāng)前的生產(chǎn)狀況，對操作參數(shù)給出實(shí)時(shí)的、合理的建議，達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。 運(yùn)行分析 通過考察各個(gè)變量與優(yōu)化目標(biāo)之間錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系，尋找出一組最佳的生產(chǎn)操作參數(shù)組合，揭示裝置運(yùn)行的規(guī)律。       數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在冶金行業(yè)設(shè)計(jì)與應(yīng)用    項(xiàng)目簡介   株洲冶煉集團(tuán)有限公司位于湖南省株洲市清水塘工業(yè)區(qū)，是由株洲冶煉廠整體改組改制而成的國有獨(dú)資公司，始建于1956 年，是全國“一五”期間156 項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)工程之一，目前已發(fā)展成中國有色行業(yè)的國有大型企業(yè)，年生產(chǎn)硫酸18 萬噸，有色金屬36 萬余噸，其中鋅25 萬噸、鉛7 萬噸、銅1 萬噸，銷售收入32 億元，出口創(chuàng)匯1.6 億美元，鉛鋅出口占全國鉛鋅出口總量的20%，是我國主要的鉛鋅生產(chǎn)和出口基地和我國唯一鋅、鉛、銀三種產(chǎn)品均獲國際認(rèn)可的企業(yè)。 針對鉛燒結(jié)煙氣WSA 制酸過程中的一些應(yīng)用瓶頸，采用數(shù)據(jù)挖掘方法挖掘關(guān)鍵參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)，為生產(chǎn)人員提供了操作指導(dǎo)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，帶來了直接的經(jīng)濟(jì)效益。     　WSA裝置的工藝流程圖   需求分析   由于不斷增加的煙氣處理量需求，株冶鉛燒結(jié)煙氣WSA 制酸過程煙氣凈化、預(yù)熱、冷凝工段均處于最大生產(chǎn)負(fù)荷甚至超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，原始的設(shè)計(jì)參數(shù)不能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定優(yōu)化運(yùn)行的要求。企業(yè)迫切需要一種能夠根據(jù)生產(chǎn)操作歷史記錄分析系統(tǒng)在不同負(fù)荷工況下的操作特性進(jìn)而尋找其優(yōu)化操作參數(shù)的手段。采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),通過對株冶鉛燒結(jié)煙氣WSA 制酸過程項(xiàng)目相關(guān)生產(chǎn)過程的歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及正常工況數(shù)據(jù)的預(yù)處理與數(shù)據(jù)挖掘建模，開發(fā)具有指定功能的計(jì)算機(jī)用戶界面軟件，實(shí)現(xiàn)在線或離線的數(shù)據(jù)分析處理平臺解決設(shè)備的負(fù)荷能力評價(jià)和操作參數(shù)優(yōu)化問題，同時(shí)為工藝人員掌握過程的控制機(jī)理并進(jìn)一步提高生產(chǎn)管理水平提供一個(gè)良好的工作平臺。   系統(tǒng)建設(shè)   經(jīng)過浙江中控軟件技術(shù)有限公司工程人員和本公司相關(guān)技術(shù)人員組成的項(xiàng)目組的共同努力：在2004年06月實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安裝完畢并開始積累生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)；2005年3月中控軟件提供了完整的數(shù)據(jù)挖掘軟件包，并進(jìn)行了數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的用戶培訓(xùn)與工程師培訓(xùn)。數(shù)據(jù)挖掘?yàn)閯恿Σㄏ礈炱鞯倪^程變量提供可視化描述，在其關(guān)聯(lián)復(fù)雜程度有限情況下給出最高二次多項(xiàng)式的解析表達(dá)及參數(shù)估計(jì)。具體達(dá)到了如下目標(biāo)： 提供WSA 制酸系統(tǒng)的熔鹽換熱器基于歷史數(shù)據(jù)的換熱能力評估參數(shù)，并提供可視化呈現(xiàn)。       提供酸霧控制器的優(yōu)化操作指導(dǎo)，從而根據(jù)實(shí)時(shí)操作工況優(yōu)化冷凝效果。在穩(wěn)定工況下通過優(yōu)化操作指導(dǎo)，使用后的平均尾氣酸霧檢測指標(biāo)接近或超過近期操作的穩(wěn)態(tài)最好水平與平均水平的均值。        提供冷凝酸濃度與原料、相關(guān)過程參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析并提供用戶界面呈現(xiàn)。 數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 上圖為該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場儀表測量數(shù)據(jù)被DCS采樣，并由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫通過OPC接口在線完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和存貯。用戶可按時(shí)間段或定義自動間隔將歷史數(shù)據(jù)按分析對象經(jīng)穩(wěn)態(tài)化、離散化、合并處理后導(dǎo)入各自的關(guān)系樣本庫中；各定制的分析模塊在此基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)分析并參考當(dāng)前工況將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。    應(yīng)用效果   通過項(xiàng)目的實(shí)施，建立了WSA過程數(shù)據(jù)挖掘自動化流程。其中換熱能力評估功能經(jīng)歷史數(shù)據(jù)驗(yàn)證直觀有效，便于理解。酸霧控制在線操作指導(dǎo)功能所提供的建議趨勢正確，歷史信息準(zhǔn)確，在用戶長期操作中積累一定優(yōu)化操作記錄的情況下可以有效地提高現(xiàn)場操作水平，保證尾氣達(dá)標(biāo)。制酸濃度關(guān)聯(lián)分析功能所得到的主要影響因素及其關(guān)鍵值均與現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)一致，用戶可以更深入地分析系統(tǒng)特性并針對不同背景條件方便地了解變量間的內(nèi)在關(guān)系。在穩(wěn)定工況下通過優(yōu)化操作指導(dǎo)，使用后的平均尾氣酸霧檢測指標(biāo)接近或超過近期操作的穩(wěn)態(tài)最好水平與平均水平的均值，平均尾氣酸霧濃度達(dá)到60ppm，上下浮動不超過5ppm，為企業(yè)帶來的可觀的經(jīng)濟(jì)效益。