(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111264709.9 (22)申请日 2021.10.28 (71)申请人 西安西热电站信息技 术有限公司 地址 710054 陕西省西安市雁翔路9 9号博 源科技广场A座 申请人 华能伊敏煤电有限责任公司 (72)发明人 吴涛　赵耀忠　刘跃　咸金龙　 赵晋松　刘聪睿　杨永军　赖菲　 徐创学　薛晗光　吴智群　何新　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 崔方方 (51)Int.Cl. G06Q 10/00(2012.01) G06K 9/62(2022.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于梯度提升树算法的矿用卡车发动 机缸温预警方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于梯度提升树算法的 矿用卡车发动机缸温预警方法， 包括： 采集与发 动机缸温相关的特征数据， 进行数据清洗， 得到 清洗后的数据集； 基于清洗后的数据集中的自变 量特征， 增加时间滞后值和滚动窗口统计值作为 新的特征值， 并将两部分特征数据合并为一个数 据集； 将数据集按比例分为训练集和测试集， 构 建梯度提升树算法， 进行训练和测试， 通过调整 算法参数， 使算法预测的绝对误差小于设定值； 将训练好的梯度提升树算法实际应用， 如实时值 滚动窗口内有80％实际值与预测值之差超出设 定值， 则发起预警。 本发明根据相关参数预测出 实时缸温与实际缸温进行对比， 提前发现缸温异 常， 减少设备维修成本 。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114648133 A 2022.06.21 CN 114648133 A 1.一种基于梯度提升树算法的矿用卡车发动机缸温预警方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 步骤一： 采集与发动机缸温相关的特 征数据， 进行 数据清洗， 得到清洗后的数据集； 步骤二： 基于清洗后的数据集中的自变量特征， 增加时间滞后值和滚动 窗口统计值作 为新的特征值， 并将两 部分特征数据合并为 一个数据集； 步骤三： 将步骤二得到的数据集按比例分为训练集和测试集， 构建梯度提升树算法， 进 行训练和 测试， 通过调整算法参数， 使算法预测的绝对误差小于设定值； 步骤四； 将步骤三训练好的梯度提升树算法实际应用， 如实时值滚动窗口内有80％实 际值与预测值之差超出设定值， 则发起预警。 2.根据权利要求1所述的一种基于梯度提升树算法的矿用卡车发动机缸温预警方法， 其特征在于， 步骤1)的实现方法如下： 首先构建数据集， 需要的测点如表1所示： 表1.测点数据 采样频率 为p， 用箱型图对特 征值逐个进行统计分析。 3.根据权利要求2所述的一种基于梯度提升树算法的矿用卡车发动机缸温预警方法，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114648133 A 2其特征在于， 步骤1)中， 还包括确定每个特征值的最大最小范围， 超出范围的认定为异常 值， 若缺失值和异常值的数量较少， 用前后数据的平均值 替代或删除。 4.根据权利要求2所述的一种基于梯度提升树算法的矿用卡车发动机缸温预警方法， 其特征在于， 步骤2)的实现方法如下： a)增加时间滞后变量， 分别对自变量x1—x9做时间滞后处理， 设置不同的滞后间隔t1, t2,t3,t4对应的新变 量的时间间隔为 ‑t1p，‑t2p，‑t3p，‑t4p， 如环境温度为x1t＝f(x,t)， 滞后 间隔为‑1时， x1t‑1＝f(x,t‑1)， 其余变量也做类似处 理； b)增加滚动窗口统计值， 分别对自变量x1—x9增加滚动窗口统计值， 即滚动标准差， 滚 动梯度， 滚动均值， 滚动最大值和滚动最小值， 窗口大小设置为5， 如此时环 境温度的滚动标 准差为 此时环境温度的滚动梯度为 此 时环境温度的滚动均值为 此时环境 温度的滚动 最大值为x1t_max＝max(xt,xt‑1,xt‑2,xt‑3,xt‑4)， 此时环境温度的滚动最小值为xt_min＝min (xt,xt‑1,xt‑2,xt‑3,xt‑4)， 其余变量也做类似处 理。 5.根据权利要求4所述的一种基于梯度提升树算法的矿用卡车发动机缸温预警方法， 其特征在于， 步骤3)的实现方法如下： 将步骤1和步骤2得到的数据合并为一个数据集， 并按照7： 3的比例划分为训练集和测 试集， 基于梯度提升树滚动预测算法对因变量x10进行预测， 选用平均绝对误差MAE作为评 估预测好坏的指标， 当MAE(Xm)< ε 时， 认为模型 符合要求， 其中m 为样本总数， yi为第i条数据对应的发动机实际缸温， f(xi)为第i条数据对应的发动机预测 缸温。 6.根据权利要求1所述的一种基于梯度提升树算法的矿用卡车发动机缸温预警方法， 其特征在于， 步骤4)的实现方法如下： 将实时值的滚动窗口大小设为n， 当窗口内有80％实际值与预测值之差超出设定值ξ 时， 发起发动机缸温预警。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114648133 A 3