一种基于实时数据分析的工厂经营状况分析方法及系统与流程

本发明涉及数据处理领域，特别涉及一种基于实时数据分析的工厂经营状况分析方法及系统。

背景技术：

1、随着工业的发展，化石燃料的大量使用，排放于空气中的二氧化碳浓度不断增加，造成全球气候变化。气候变化导致恶劣气候事件频发，影响日渐深重。绿色制造是在产品从设计、制造、使用到报废整个产品的生命周期中，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，它不产生环境污染或使环境污染最小化，符合环境保护要求，对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，使资源利用率最高，能源消耗最低。

2、绿色制造是解决国家的资源和环境问题的重要手段。绿色工厂作为绿色制造的主体，通过实现用地集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化，成为能够提高资源利用率、降低能源消耗的主要实施方，因此，如何为其制定标准以及如何评价显得尤为重要。

3、当前已经建立了针对绿色工厂的评价体系，但是现有技术的评价体系固定，无法灵活调整以匹配工厂的实际情况且主要依赖人工实施，并且需要线下进行评审，这样的方案不仅耗时耗力、效率低下；并且，由于人工实施可能带来误操作且具有一定的主观性，使得指标数据的可信度不高，从而影响评审结果的准确性。

4、因此，需要提供一种基于实时数据分析的工厂经营状况分析方法，用于实现工厂经营状况进行实时分析，以解决现有技术中绿色工厂评价体系依赖人工评审导致的效率低且准确性低的缺陷。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于实时数据分析的工厂经营状况分析系统，包括：信息获取模块，用于获取待分析工厂的生产相关数据，其中，所述生产相关数据至少包括原料用量数据、产品产出数据、水电气用量数据、废水排放数据、废气排放数据、危废排放数据、废气排放监测数据及废水排放监测数据；状况分析模块，用于建立所述待分析工厂对应的绿色工厂评价体系，其中，所述绿色工厂评价体系包括多个绿色工厂评价指标及每个所述绿色工厂评价指标对应的权重；所述状况分析模块还用于基于所述原料用量数据、产品产出数据、水电气用量数据、废水排放数据、废气排放数据及危废排放数据，确定所述待分析工厂在所述多个绿色工厂评价指标的指标分值，基于所述废气排放监测数据及废水排放监测数据确定所述待分析工厂在所述多个绿色工厂评价指标的指标分值的可靠性参数；所述状况分析模块还用于基于所述待分析工厂在所述多个绿色工厂评价指标的指标分值及可靠性参数，生成所述待分析工厂的综合评价结果。

2、进一步地，所述状况分析模块建立绿色工厂评价体系，包括：建立初始工厂评价体系，其中，所述初始工厂评价体系包括多个候选绿色工厂评价指标及每个所述候选绿色工厂评价指标的初始权重；获取多个样本工厂的生产相关数据及基础信息，其中，所述基础信息至少包括设备信息及基础设施信息；基于所述多个样本工厂的生产相关数据及基础信息，对所述多个样本工厂进行聚类，确定多个工厂聚类簇；对于每个所述工厂聚类簇，从所述多个候选绿色工厂评价指标中确定所述工厂聚类簇对应的多个目标绿色工厂评价指标及每个所述目标绿色工厂评价指标的目标权重；基于所述待分析工厂的生产相关数据及基础信息和所述多个工厂聚类簇的聚类中心的生产相关数据及基础信息，从所述多个工厂聚类簇中确定至少一个目标工厂聚类簇；基于每个所述目标工厂聚类簇对应的多个目标绿色工厂评价指标及每个所述目标绿色工厂评价指标的目标权重，建立所述待分析工厂对应的绿色工厂评价体系。

3、进一步地，所述状况分析模块基于所述多个样本工厂的生产相关数据及基础信息，对所述多个样本工厂进行聚类，确定多个工厂聚类簇，包括：对每个所述样本工厂的生产相关数据及基础信息进行预处理，生成所述样本工厂对应的多个生产信息标签及多个画像标签；对于任意两个样本工厂，基于所述两个样本工厂对应的多个生产信息标签，计算所述两个样本工厂的生产相似度，基于所述两个样本工厂对应的多个画像标签，计算所述两个样本工厂的画像相似度；通过k均值聚类算法基于任意两个样本工厂的生产相似度及画像相似度，对所述多个样本工厂进行聚类，确定多个工厂聚类簇。

4、进一步地，所述状况分析模块从所述多个候选绿色工厂评价指标中确定所述工厂聚类簇对应的多个目标绿色工厂评价指标及每个所述目标绿色工厂评价指标的目标权重，包括：对于每个所述候选绿色工厂评价指标，基于所述工厂聚类簇包括的多个样本工厂的生产相关数据，确定所述工厂聚类簇包括的多个样本工厂在所述候选绿色工厂评价指标的得分，基于所述工厂聚类簇包括的多个样本工厂在所述候选绿色工厂评价指标的得分，确定所述候选绿色工厂评价指标与所述工厂聚类簇的相关系数；基于每个所述候选绿色工厂评价指标与所述工厂聚类簇的相关系数，从所述多个候选绿色工厂评价指标中确定所述工厂聚类簇对应的多个目标绿色工厂评价指标；基于每个所述目标绿色工厂评价指标与所述工厂聚类簇的相关系数，对每个所述目标绿色工厂评价指标的初始权重进行调整，确定每个所述目标绿色工厂评价指标的目标权重。

5、进一步地，所述状况分析模块基于所述待分析工厂的生产相关数据及基础信息和所述多个工厂聚类簇的聚类中心的生产相关数据及基础信息，从所述多个工厂聚类簇中确定至少一个目标工厂聚类簇，包括：对每个所述待分析工厂的生产相关数据及基础信息进行预处理，生成所述待分析工厂对应的多个生产信息标签及多个画像标签；对于每个所述工厂聚类簇，基于所述工厂聚类簇的聚类中心对应的多个生产信息标签和所述待分析工厂对应的多个生产信息标签，计算所述工厂聚类簇与所述待分析工厂的生产相似度，基于所述工厂聚类簇的聚类中心对应的多个基础信息标签和所述待分析工厂对应的多个基础信息标签，计算所述工厂聚类簇与所述待分析工厂的画像相似度；基于每个所述工厂聚类簇与所述待分析工厂的生产相似度及画像相似度，从所述多个工厂聚类簇中确定至少一个目标工厂聚类簇。

6、进一步地，所述状况分析模块基于每个所述目标工厂聚类簇对应的多个目标绿色工厂评价指标及每个所述目标绿色工厂评价指标的目标权重，建立所述待分析工厂对应的绿色工厂评价体系，包括：对每个所述目标工厂聚类簇对应的多个目标绿色工厂评价指标进行融合，确定多个绿色工厂评价指标；对于每个所述绿色工厂评价指标，基于每个所述工厂聚类簇与所述待分析工厂的生产相似度及画像相似度和每个所述目标绿色工厂评价指标的目标权重，确定所述绿色工厂评价指标的最大化权重；对所述多个绿色工厂评价指标的最大化权重进行归一化，确定每个所述绿色工厂评价指标对应的权重。

7、进一步地，所述状况分析模块根据以下公式对所述多个绿色工厂评价指标的最大化权重进行归一化，确定每个所述绿色工厂评价指标对应的权重：；其中，为第i个绿色工厂评价指标对应的权重，为第i个绿色工厂评价指标对应的最大化权重，为第个绿色工厂评价指标对应的最大化权重，为绿色工厂评价指标的总数。

8、进一步地，所述信息获取模块获取待分析工厂的废气排放监测数据及废水排放监测数据，包括：对于每个所述工厂聚类簇，建立所述工厂聚类簇对应的监测点确定模型，对所述工厂聚类簇包括的多个样本工厂进行第二次聚类，生成所述工厂聚类簇包括的多个工厂聚类子簇；对于每个所述工厂聚类子簇，基于所述工厂聚类子簇包括的任意两个所述样本工厂的生产相似度及画像相似度，确定所述工厂聚类子簇包括的每个所述样本工厂的目标采样空间；对于每个所述工厂聚类子簇，通过线性插值基于所述工厂聚类子簇包括的每个所述样本工厂的目标采样空间，生成所述工厂聚类子簇对应的训练样本；对于每个所述工厂聚类簇，基于所述工厂聚类簇包括的每个所述工厂聚类子簇对应的训练样本对所述监测点确定模型进行训练，生成训练后的监测点确定模型；对于每个所述目标工厂聚类簇，通过所述目标工厂聚类簇对应的训练后的监测点确定模型基于所述待分析工厂的基础信息，确定至少一个候选废气排放监测点及至少一个候选废水排放监测点；对所述至少一个候选废气排放监测点进行融合，确定至少一个目标废气排放监测点；对所述至少一个候选废水排放监测点进行融合，确定至少一个目标废水排放监测点；在每个所述目标废气排放监测点获取所述废气排放监测数据；在每个所述候选废水排放监测点获取所述废水排放监测数据。

9、进一步地，所述信息获取模块根据以下公式通过线性插值基于所述工厂聚类子簇包括的每个所述样本工厂的目标采样空间，生成所述工厂聚类子簇对应的训练样本：；其中，为生成的第q个工厂聚类子簇对应的第p个训练样本，为第q个工厂聚类子簇包括的第g个样本工厂，为第g个样本工厂的目标采样空间中的第h个样本工厂，为第g个样本工厂和第h个样本工厂的综合相似度，为第g个样本工厂和第g个样本工厂的目标采样空间中的第k个样本工厂的综合相似度，k为第g个样本工厂的目标采样空间中的样本工厂的总数。

10、本发明提供一种基于实时数据分析的工厂经营状况分析方法，应用于上述的一种基于实时数据分析的工厂经营状况分析系统，包括：获取待分析工厂的生产相关数据，其中，所述生产相关数据至少包括原料用量数据、产品产出数据、水电气用量数据、废水排放数据、废气排放数据、危废排放数据、废气排放监测数据及废水排放监测数据；建立绿色工厂评价体系，其中，所述绿色工厂评价体系包括多个绿色工厂评价指标及每个所述绿色工厂评价指标对应的权重；基于所述原料用量数据、产品产出数据、水电气用量数据、废水排放数据、废气排放数据及危废排放数据，确定所述待分析工厂在所述多个绿色工厂评价指标的指标分值，基于所述废气排放监测数据及废水排放监测数据确定所述待分析工厂在所述多个绿色工厂评价指标的指标分值的可靠性参数；基于所述待分析工厂在所述多个绿色工厂评价指标的指标分值及可靠性参数，生成所述待分析工厂的综合评价结果。

11、相比于现有技术，本发明提供的一种基于实时数据分析的工厂经营状况分析方法，至少具备以下有益效果：

12、1、通过建立待分析工厂对应的绿色工厂评价体系，并基于待分析工厂的生产相关数据，确定待分析工厂在多个绿色工厂评价指标的指标分值及可靠性参数，生成待分析工厂的综合评价结果，实现了工厂经营状况的自动化实时分析，无需依赖人工评审，提高了工厂经营状况分析的效率及实时性。

13、2、基于待分析工厂的生产相关数据及基础信息和多个工厂聚类簇的聚类中心的生产相关数据及基础信息，从多个工厂聚类簇中确定至少一个目标工厂聚类簇，基于每个目标工厂聚类簇对应的多个目标绿色工厂评价指标及每个目标绿色工厂评价指标的目标权重，实现快速且准确地建立待分析工厂对应的绿色工厂评价体系。

14、3、通过目标工厂聚类簇对应的训练后的监测点确定模型基于待分析工厂的基础信息，确定至少一个候选废气排放监测点及至少一个候选废水排放监测点，对至少一个候选废气排放监测点进行融合，确定至少一个目标废气排放监测点，对至少一个候选废水排放监测点进行融合，确定至少一个目标废水排放监测点，从而较为准确地确定容易发生废水泄露和废气泄露的位置，保证了采集的废气排放监测数据和废水排放监测数据的准确性。