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Enregistrement W2565637145 · doi:10.1109/tase.2016.2629505

Data-Based Predictive Optimization for Byproduct Gas System in Steel Industry

2016· article· en· W2565637145 sur OpenAlexaff
Jun Zhao, Chunyang Sheng, Wei Wang, Witold Pedrycz, Quanli Liu

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Automation Science and Engineering · 2016
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueFault Detection and Control Systems
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesChina Postdoctoral Science FoundationNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésEngineeringOptimization problemAutomationMathematical optimizationSCADAJacobian matrix and determinantKernel (algebra)Mechanical engineeringMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In light of significant complexity of the byproduct gas system in steel industry (which limits an ability to establish its physics-based model), this paper proposes a data-based predictive optimization (DPO) method to carry out real-time adjusting for the gas system. Two stages of the method, namely, the prediction modeling and real-time optimization, are involved. At the prediction stage, the states of the optimized objectives, the consumption of the outsourcing natural gas and oil, the power generation, and the tank levels, are forecasted based on a proposed mixed Gaussian kernel-based prediction intervals (PIs) construction model. The Jacobian matrix of this model is represented by a kernel matrix through derivation, which greatly facilitates the subsequent calculation. At the second stage, a rolling optimization based on a mathematical programming technique involving continuous and integer decision-making variables is developed via the PIs. To demonstrate the performance of the DPO method, the practical data coming from the energy center of a steel plant are employed. The results show that the proposed DPO method can supply the human operators with effective solution for secure and economically justified optimization of the gas system. Note to Practitioners-Given that the byproduct gas system in steel industry can hardly be described by a physics or mechanism-based model, its operation is widely realized by the experience-based manual measure at present, which exhibits a very low automation level. Since a large number of real-time energy data have been accumulated by the existing SCADA system implemented in most of steel plants, a novel data-driven real-time predictive optimization method is proposed in this study. The proposed method aims at the short term energy optimization, thus the sample interval of the real-time data acquired from the SCADA system is set as 1 minute. The application system can provide the rolling optimized solution via real-time predicting the running circumstances of the gas system. Therefore, it is required for the plant in advance to implement the SCADA system for the energy data acquisition, and the sampling interval should be less than or equal to 1 minute. Furthermore, it is necessary for the sample data to complete the preliminary processing such as data imputation if needed since there are usually a large number of possible missing data points existed in the SCADA system of the production practice. Because such preliminary processing for the sample data belongs to a class of generic methods, this study avoids the redundant technical introduction.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,024
Score d'incertitude au seuil0,048

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,231
Écart entre enseignants0,215 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations27
Publié2016
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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