一种切削液智能化精细识别系统及方法与流程

本发明属于切削液识别技术领域，具体涉及一种切削液智能化精细识别系统及方法。

背景技术：

随着制造业的快速发展，企业对机械设备的功能、性能、可靠性等方面的要求越来越高，而切削液系统作为机械设备的组成部分之一，其对发挥机械性能、提高产品质量及节约能源等方面至关重要。切削液作为关键的部位起着相应的润滑减磨、冷却、清洁、密封、防锈防腐蚀、缓冲等重要作用，因此确保切削液的质量是保证机械设备正常工作的必要条件。另外，虽然我国制造行业中很多企业在转型升级的过程中在很多方面的信息化和自动化建设有所建树，但是对切削液的重视度不高，因此对切削液的精细化识别分析方法和应用方面很少进行研究。基于以上情况，对切削液质量精细化识别分析方法和应用研究，对实现润滑油质量识别分析精度高、效率快、智能化、自动化等功能方面打好基础，也对企业的信息化建设具有积极推动的作用。

在这信息化时代中，企业要想跟上时代的步伐就必须进行向信息化管理方面进行转型升级，无论是企业管理的哪个环节，都应该重视信息化管理，才能很好地与时代接轨。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的切削液智能化精细识别系统及方法解决了现有的切削液识别系统识别精度低的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种切削液智能化精细识别系统，包括切削液识别管理子系统，以及均与所述切削液识别管理子系统连接的基础数据管理子系统、综合查询子系统和数据库，所述数据库还与基础数据管理子系统和综合查询子系统连接；

所述切削液识别管理子系统用于录入待识别样品数据并根据基础数据管理子系统提供的数据识别待识别样品数据中的切削液；

所述基础数据管理子系统用于提供切削液识别过程中切削液的数据信息；

所述数据库用于存储基础数据管理子系统录入的数据，以及存储综合查询子系统中的数据；

所述综合查询子系统用于查询并生成统计报表。

进一步地，所述切削液识别管理子系统包括待识别样品管理单元、标准样本数据录入单元、标准样本训练单元和待识别样品识别单元；

所述待识别样品管理单元用于将待识别样本数据导入数据库，进行数据查询和数据预处理；

所述标准样本数据录入单元用于将标准样本数据导入数据库，并建立对应的指纹图谱，并图表化标准样本数据，显示样本成分信息；

所述标准样本训练单元用于处理并分析标准样本数据、构建网络神经并对比标准样本信息，得到并显示标准样本训练结果；

所述待识别样品识别单元用于进行样本数据处理与分析，训练数据库中待识别样品数据，得到待识别样品数据的识别分析结果。

进一步地，所述基础数据管理子系统包括用户单位管理单元、识别仪器管理单元、供应商管理单元、切削液管理单元、化学成分管理单元、识别条件管理单元、识别标定管理单元、权重及约束范围管理单元和训练参数设置单元；

所述用户单位管理单元用于管理用户单位信息；

所述识别仪器管理单元用于建立识别仪器档案，录入识别仪器的信息；

所述供应商管理单元用于建立供应商的信息档案；

所述切削液管理单元用于建立切削液类型信息档案；

所述化学成分管理单元用于录入各类化学成分；

所述识别条件管理单元用于录入识别时的条件，建立识别环境档案信息；

所述识别标定管理单元用于根据不同的识别条件和成分录入不同的出峰时间和偏差度，形成判断色谱成分数据类别标准；

所述权重及约束范围管理单元用于设置识别基准各组成成分的强度上限和下限，并设置识别基准各组成成分的权重；

所述训练参数设置单元用于设置识别参数。

进一步地，所述综合查询子系统包括样本查询单元、报表查询单元和批次质量查询单元；

所述样本查询单元用于查询已录入到系统的样本数据，生成查询结果并查看样本信息；

所述报告查询单元用于查询得到的分析报告；

所述批次质量查询单元用于查看同一供应商同一批次的样品识别结果和具体识别信息。

进一步地，所述切削液智能化精细识别系统还包括管理和维护子系统；

所述管理和维护子系统包括数据库连接单元和数据库备份单元；

所述数据库连接单元用于使基础数据管理子系统、综合查询子系统与数据库连接；

所述数据库备份单元用于备份数据库内的数据。

一种切削液智能化精细识别方法，包括以下步骤：

s1、在基础数据管理子系统录入待识别切削液在识别过程中所需的数据信息，并将待识别切削液的数据信息作为待识别样品数据导入数据库；

s2、通过待识别样品管理单元对待识别样品数据进行预处理；

s3、通过标准样本数据录入单元将标准样本数据导入数据库；

s4、通过标准样本训练单元训练数据库中的标准样本数据，得到标准样本数据的训练结果；

s5、根据标准样本数据的训练结果，通过待识别样品识别单元训练数据库中待识别样品数据，得到待识别样品数据的训练结果；

s6、利用主成分分析法对待识别样品数据的训练结果进行降维处理；

s7、分别利用夹角余弦法和马氏距离算法对降维后的待识别样品数据的训练结果进行识别分析，得到对应的夹角余弦识别分析结果和马氏距离识别分析结果；

s8、通过标准样本数据录入单元建立标准样本数据对应的指纹图谱；并判断夹角余弦识别分析结果和马氏距离识别分析结果是否均与对应的指纹图谱一致；

若是，则进入步骤s9；

若否，则增加导入到数据库的标准样本数据，并返回步骤s3；

s9、分析夹角余弦识别分析结果和马氏距离识别分析结果的相似性和差异性，生成对应的分析报告，得到切削液的精细识别结果。

进一步地，所述步骤s1中，在基础数据管理子系统录入待识别切削液在识别过程中所需的数据信息具体包括：

(1)、在用户管理单元中录入待识别切削液所属的用户单位信息；

(2)、在识别仪器管理单元中录入待识别切削液所需的识别仪器档案信息；

(3)、在供应商管理单元中录入待识别切削液所属的供应商档案信息；

(4)、在切削液管理单元录入待识别切削液的名称；

(5)、在化学成分管理单元中录入待识别切削液的化学名称及其对应的化学式；

(6)、在识别条件管理单元录入待识别切削液所需的识别仪器的辅助装置信息；

(7)、在识别标定管理单元中录入切削液识别过程中所需的测试条件和化学成分，并确定识别基准；

(8)、在权重及约束范围管理单元中设置识别基准的权重和强度；

(9)、在训练参数设置单元中设置待识别样品识别单元的训练次数、主成分提取比例和主成分因子数。

进一步地，所述步骤s2中对待识别样品数据进行预处理的方法具体为：合并或删除待识别样品数据中相似程度大于90％的识别基准数据。

进一步地，所述步骤s9中通过综合查询子系统查询分析报告，查看得到的切削液的精细识别结果。

本发明的有益效果为：本发明提供的切削液智能化精细化识别系统及方法采用主成分分析-夹角余弦、以及主成分分析-马氏距离算法进行并联识别并一致性校核的识别分析方法，识别准确且精度高，有利于提高切削液识别分析效率、提高企业自动化程度，降低人员成本。

附图说明

图1为本发明提供的切削液智能化精细识别系统结构图。

图2为本发明提供的切削液智能精细识别方法流程图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，一种切削液智能化精细识别系统，包括切削液识别管理子系统，以及均与所述切削液识别管理子系统连接的基础数据管理子系统、综合查询子系统和数据库，所述数据库还与基础数据管理子系统和综合查询子系统连接；

所述切削液识别管理子系统用于录入待识别样品数据并根据基础数据管理子系统提供的数据识别待识别样品数据中的切削液；

所述基础数据管理子系统用于提供切削液识别过程中切削液的数据信息；

所述数据库用于存储基础数据管理子系统录入的数据，以及存储综合查询子系统中的数据；

所述综合查询子系统用于查询并生成统计报表。

其中，切削液识别管理子系统包括待识别样品管理单元、标准样本数据录入单元、标准样本训练单元和待识别样品识别单元；

所述待识别样品管理单元用于将待识别样本数据导入数据库，进行数据查询和数据预处理；

所述标准样本数据录入单元用于将标准样本数据导入数据库，并建立对应的指纹图谱，并图表化标准样本数据，显示样本成分信息；

所述标准样本训练单元用于处理并分析标准样本数据、构建网络神经并对比标准样本信息，得到并显示标准样本训练结果；

所述待识别样品识别单元用于进行样本数据处理与分析，训练数据库中待识别样品数据，得到待识别样品数据的识别分析结果。

其中，基础数据管理子系统包括用户单位管理单元、识别仪器管理单元、供应商管理单元、切削液管理单元、化学成分管理单元、识别条件管理单元、识别标定管理单元、权重及约束范围管理单元和训练参数设置单元；

所述用户单位管理单元用于管理用户单位信息；

所述识别仪器管理单元用于建立识别仪器档案，录入识别仪器的信息；

所述供应商管理单元用于建立供应商的信息档案；

所述切削液管理单元用于建立切削液类型信息档案；

所述化学成分管理单元用于录入各类化学成分；

所述识别条件管理单元用于录入识别时的条件，建立识别环境档案信息；

所述识别标定管理单元用于根据不同的识别条件和成分录入不同的出峰时间和偏差度，形成判断色谱成分数据类别标准；

所述权重及约束范围管理单元用于设置识别基准各组成成分的强度上限和下限，并设置识别基准各组成成分的权重；

所述训练参数设置单元用于设置所有的识别参数。

其中，所述综合查询子系统包括样本查询单元、报表查询单元和批次质量查询单元；

所述样本查询单元用于查询已录入到系统的样本数据，生成查询结果并查看样本信息；

所述报告查询单元用于查询得到的分析报告；

所述批次质量查询单元用于查看同一供应商同一批次的样品识别结果和具体识别信息。

上述切削液智能化精细识别系统还包括管理和维护子系统；

所述管理和维护子系统包括数据库连接单元、数据库备份单元、数据库日志压缩单元、数据库恢复单元、用户切换单元、密码更改单元和帮助单元；

所述数据库连接单元用于使基础数据管理子系统、综合查询子系统与数据库连接；

所述数据库备份单元用于备份数据库内的数据。

所述数据库日志压缩单元用于压缩数据库内的日志文件数据；

所述数据库恢复单元用于恢复数据库内的文件数据；

所述用户切换单元用于返回登录界面，更改登录用户；

所述密码更改单元用于更改用户密码；

所述帮助单元用于提供系统使用说明。

如图2所示，本发明还提供了一种一种切削液智能化精细识别方法，包括以下步骤：

s1、在基础数据管理子系统录入待识别切削液在识别过程中所需的数据信息，并将待识别切削液的数据信息作为待识别样品数据导入数据库；

上述步骤s1中，在基础数据管理子系统录入待识别切削液在识别过程中所需的数据信息具体包括：

(1)、在用户管理单元中录入待识别切削液所属的用户单位信息；

(2)、在识别仪器管理单元中录入待识别切削液所需的识别仪器档案信息；包括识别仪器的名称、规格型号、使用单位、保管人、性能状态、来源方式、生产厂商和识别基准默认偏差等，并设定待识别样品数据读取起始行和读取列；

(3)、在供应商管理单元中录入待识别切削液所属的供应商档案信息；包括供应商名称、供应商企业性质与地址、供应商联系人及其联系电话和邮箱等；

(4)、在切削液管理单元录入待识别切削液的名称；

(5)、在化学成分管理单元中录入待识别切削液的化学名称及其对应的化学式；

(6)、在识别条件管理单元录入待识别切削液所需的识别仪器的辅助装置信息；

(7)、在识别标定管理单元中录入切削液识别过程中所需的测试条件和化学成分，并确定识别基准及上下偏差或偏差率；

(8)、在权重及约束范围管理单元中设置识别基准的权重和强度的上限值和下限值；

(9)、在训练参数设置单元中设置待识别样品识别单元的训练次数、主成分提取比例和主成分因子数。

s2、通过待识别样品管理单元对待识别样品数据进行预处理；

上述步骤s2中对待识别样品数据进行预处理的方法具体为：合并或删除待识别样品数据中相似程度大于90％的识别基准数据。

s3、通过标准样本数据录入单元将标准样本数据导入数据库；

s4、通过标准样本训练单元训练标准样本数据，得到标准样本数据的训练结果；

s5、根据标准样本数据的训练结果，通过待识别样品识别单元训练待识别样品数据，得到待识别样品数据的训练结果；

s6、利用主成分分析法对待识别样品数据的训练结果进行降维处理；

主成分分析法是一种分析、简化数据集的技术；主成分分析后，多个变量转化为少数几个综合数据指标、并且保证了综合数据指标能够反映绝大部分的原始信息，在最大化保证数据不失真的同时使数据得到了简化。

s7、分别利用夹角余弦法和马氏距离算法对降维后的待识别样品数据的训练结果进行识别分析，得到对应的夹角余弦识别分析结果和马氏距离识别分析结果；

其中，夹角余弦法是用向量空间中的两个向量夹角的余弦值作为衡量两个个体间差异的度量，余弦值越接近1，则两向量越相似；夹角余弦的定义为：假设直线l1和l2的斜率存在，分别为k1和k2，l1到l2的转向角为θ，则tanθ＝(k2-k1)/(1+k1k2)l1与l2的夹角为θ；

马氏距离算法是由印度统计学家马哈拉诺比斯提出的，表示数据的协方差距离，它是一种有效的计算两个未知样本集的相似度的方法，它不受量纲的影响，两点之间的马氏距离与原始数据的测量单位无关，还可以排除变量之间的相关性的干扰。与欧式距离不同的是它考虑到各种特性之间的联系(例如：一条关于身高的信息会带来一条关于体重的信息，因为两者是有关联的)并且是尺度无关的，即独立于测量尺度。对于一个均值为μ，协方差矩阵为σ的多变量向量，其马氏距离为[(x-μ)'σ^(-1)(x-μ)]^(1/2)。

s8、通过标准样本数据录入单元建立标准样本数据对应的指纹图谱；并判断夹角余弦识别分析结果和马氏距离识别分析结果是否均与对应的指纹图谱一致；

若是，则进入步骤s9；

若否，则增加导入到数据库的标准样本数据，并返回步骤s3；

s9、分析夹角余弦识别分析结果和马氏距离识别分析结果的相似性和差异性，生成对应的分析报告，得到切削液的精细识别结果。

上述步骤s9中生成的分析报告可以通过综合查询子系统进行查询，查看得到的切削液的精细识别结果。

本发明的有益效果为：本发明提供的切削液智能化精细化识别系统及方法采用主成分分析-夹角余弦、以及主成分分析-马氏距离算法进行并联识别并一致性校核的识别分析方法，识别准确且精度高，有利于提高切削液识别分析效率、提高企业自动化程度，降低人员成本。