(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 202211180291.8 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 杭州哲达科技股份有限公司 地址 310000 浙江省杭州市西湖区教工路 88号立元大厦601室 (72)发明人 吴平　王雪梅　刘立军　沈天昱　 阮佳迪　胡晖　周嘉伟　李创　 (74)专利代理 机构 杭州裕阳联合专利代理有限 公司 33289 专利代理师 田金霞 (51)Int.Cl. G06Q 10/00(2012.01) G06N 3/12(2006.01) G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 一种空压 机流量预测方法、 装置 (57)摘要 本申请公开了一种空压机流量预测方法、 装 置， 涉及工业控制领域， 尤其涉及空压机智 能控 制技术领域。 具体实现方案为， 获取历史空压机 数据并预处理； 利用遗传算法对XGBoost算法和 RF算法的参数进行优 化， 得到GA _XGBoost模型和 GA_RF模型； 进一步利用遗传算法确定GA_ XGBoost模型和GA_RF模型的权值， 确定两个模型 的最优组合， 建立GA _XGBoost_RF组合预测模型； 空压机数据输入GA_XGBoost_RF组合预测模型， 输出预测的空压机流量。 本方案的应用实现了根 据系统的用气量来制定空压机的运行规则， 并可 以实时判断是否泄漏、 是否供需平衡， 评判压缩 空气系统是否处于健康的运行状态。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115481766 A 2022.12.16 CN 115481766 A 1.一种空压 机流量预测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取历史 空压机数据并预处 理； 利用遗传算法对XGB oost算法和RF算法的参数进行优化， 得到GA_XGBoost模型和GA_RF 模型； 进一步利用遗传算法确定GA_XGBoost模型和GA_RF模型的权值， 确定两个模型的最优 组合， 建立GA_XGBo ost_RF组合预测模型； 测试集数据输入GA_XGBo ost_RF组合预测模型， 评估和优化预测模型； 根据优化后的预测模型实时预测空压 机流量。 2.根据权利要求1所述的空压 机流量预测方法， 其中， 所述历史 空压机数据包括： 空压机瞬时流量， 空压机单位时间累积流量， 空压机实时压力， 空压机出口温度， 空压 机实时运行状态， 空压 机加卸载状态， 空压 机功率以及空压 机单位时间耗电量。 3.根据权利要求1所述的空压 机流量预测方法， 其中， 所述预处 理的方法， 包括： 缺失填充： 采用与缺失值类型对应的数据集中样本数据的均值进行填充， 或采用 Scikit‑learn中的impute.SimpleImputer模块进行缺失值的填充； 输入数据包含不同类型的数据， 对应对预测结果有所影响的不同维度的特征向量， 对 不同维度的特 征向量归一 化处理。 4.根据权利要求1所述的空压机流量预测方法， 其中， 所述利用遗传算法对XGBoost算 法和RF算法的参数进行优化的方法， 包括： 利用遗传算法调节XGBoost算法的超参数， 采用交叉验证平均得分作为遗传算法的适 应度函数值建立GA_XGBo ost模型； 利用遗传算法调节RF算法的超参数， 采用交叉验证平均 得分作为遗传算法的目标函数 值建立GA_RF模型。 5.根据权利要求4所述的空压机流量预测方法， 其中， XGBoost采用5折交叉验证， RF采 用8折交叉验证。 6.根据权利要求1所述的空压机流量预测方法， 其中， 进一步利用遗传算法确定GA_ XGBoost模型和GA _RF模型的权值， 确定两个模型的最优组合， 建立GA _XGBoost_RF组合预测 模型的方法， 包括： 以权值之和等于1为约束条件， 从种群中选取M个优秀个体， 对选取的优秀个体进行交 叉、 变异， 产生新的个体， 循环直到满足条件时停止， 从历代种群中选择最优值作为最终结 果， 得到组合模型的权值组合， 建立GA_XGBo ost_RF模型。 7.根据权利要求6所述的空压 机流量预测方法， 其中， 适应度函数如下： w1+w2＝1 其中， 则n为样本数据量， w1和w2分别为XGBoost模型和RF模型的权值大小， 取值范围均 为[0,1]， yXGB和yRF分别为XGBoost模型和RF单个模型对n个空压机出口流量样本的预测值， yTrue为n个空压机出口流 量样本的真实值。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115481766 A 28.一种空压 机流量预测装置， 其特 征在于， 包括以下 结构： 预处理单元， 用于获取历史 空压机数据并预处 理； 模型优化单元， 用于利用遗传算法对XGBoost算法和RF算法的参数进行优化， 得到GA_ XGBoost模型和GA_RF模型； 模型组合单元， 用于利用遗传算法确定GA_XGBoost模型和GA_RF模型的权值， 确定两个 模型的最优组合， 建立GA_XGBo ost_RF组合预测模型； 流量预测单元， 空压机数据输入GA_XGBoost_RF组合预测模型， 输出预测的空压机流 量。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括存储器和处理器， 所述存储器用于存储一条或多条 计算机指令， 其中， 所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如权利要求1～7 中任一项所述的一种空压 机流量预测方法。 10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机程序使计 算机执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的一种空压 机流量预测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115481766 A 3