CN117132091B - 基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数据采集分析技术领域，提供一种基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法及设备，包括：将制氮量曲线根据约束条件进行多次随机分割并采用多种分割方案构成第一代分割方案集合，将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合；提取多个优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集，调整后生成第二代竞争分割方案子集；从第一代竞争分割方案集合中提取多个优势分割方案与第二代竞争分割方案子集进行随机合并，生成第二代分割方案集合，竞争排序得到第二代竞争分割方案集合；反复生成多代竞争分割方案集合，确定具有最大竞争优势的分割方案并进行能源配给。本发明避免液氮制备过程中能源粗放使用。
Description
技术领域
本发明涉及数据采集分析技术领域，尤其涉及一种基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法及设备。
背景技术
液氮是一种无色无臭无毒的物质，常常作为冷却剂广泛应用于医疗、生物、材料、食品、电子和军事等诸多领域。随着深低温技术应用的不断拓展，市场对液氮的需求量不断增大。制备液氮需要将氮气从常温的25℃左右降低到极寒低温的-196℃，降低200℃以上的巨大温差需要耗费大量能量，充分利用每一份能量就显得尤为重要。然而，目前液氮的生产过程中，没有对制氮材料进行精确划分配给，如压缩的冷凝剂就存在过度配给的情况，而压缩冷凝剂需要压缩机消耗大量的电力，对冷凝机的冗余压缩无疑要浪费大量的能源，这会给液氮生产企业造成生产成本的提升。因此，开发一种基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法及设备，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法及设备。
第一方面，本发明的实施例提供了一种基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法,具体包括：
S1采集每个第一预定时长段内的制氮量数据点，将多个制氮量数据点进行拟合得到第二预定时长段内的制氮量曲线；
S2将所述制氮量曲线根据约束条件进行多次随机分割，每次分割均得到一种制氮量曲线分割方案，采用第一数量的多种分割方案构成第一代分割方案集合，将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合；
S3根据预定比例从第一代竞争分割方案集合中提取第二数量的多个优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集，将第一代竞争分割方案子集中的所有分割方案的分割方式进行随机交换组合并对交换后的分割方式进行调整，生成第二代竞争分割方案子集；
S4从第一代竞争分割方案集合中提取第三数量的多个优势分割方案与第二代竞争分割方案子集进行随机合并，生成第二代分割方案集合，将第二代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第二代竞争分割方案集合；
S5反复上述S1-S4过程生成多代竞争分割方案集合，若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案，相对其他各代竞争分割方案集合中的全部最大竞争优势分割方案具有竞争优势，则确定所述其中一代竞争分割方案中的最大竞争优势分割方案为液氮产量的最终优化分段曲线；根据所述最终优化分段曲线进行制氮能源配给。
进一步地，所述目标函数，包括：
其中，i为第i种分割方案；为第i种分割方案的分割粒度；/>为第i种分割方案的分割聚度；M为所述预定段数；d为第i种分割方案中的第d个分段；/>为第d个分段内的制氮量平均值；/>为制氮量总体均值；/>为第d个分段内的制氮量数据点总数；c为第d个分段内的第c个制氮量数据点；/>为第d个分段内的第c个制氮量数据点的制氮量数值；/>为第d个分段的制氮量均值。
进一步地，所述将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合，包括：
若且/>，则确定第i种分割方案较第j种分割方案具有竞争优势，将全部分割方案根据竞争优势从前至后排序，则得到第一代竞争分割方案集合；其中，第i种分割方案及第j种分割方案均属于第一代分割方案集合。
进一步地，所述根据预定比例从第一代竞争分割方案集合中提取第二数量的多个优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集，包括：从第一代竞争分割方案集合中提取10%至50%的优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集。
进一步地，所述对交换后的分割方式进行调整，包括：
在对第一代竞争分割方案子集中的所有分割方案的分割方式进行随机交换组合后，若任意相邻两分割方式的线段之间存在裂隙，则对裂隙的端点进行拟合；若任意相邻两分割方式的线段之间存在重叠，则剔除重叠点处的冗余断线；其中，对裂隙的端点进行拟合所采用的拟合方法与将多个制氮量数据点进行拟合所采用的拟合方法相同；所述冗余断线为拟合后重叠点处不连续的线段。
进一步地，所述将第二代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第二代竞争分割方案集合，包括：
若且/>，则确定第p种分割方案较第q种分割方案具有竞争优势，将全部分割方案根据竞争优势从前至后排序，则得到第二代竞争分割方案集合；其中，第p种分割方案及第q种分割方案均属于第二代分割方案集合。
进一步地，所述若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案，相对其他各代竞争分割方案集合中的全部最大竞争优势分割方案具有竞争优势，包括：若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案对应的目标函数值，在其他各代竞争分割方案集合中的所有最大竞争优势分割方案对应的目标函数值中保持最小唯一取值。
第二方面，本发明的实施例提供了一种基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置，包括：第一主模块，用于实现采集每个第一预定时长段内的制氮量数据点，将多个制氮量数据点进行拟合得到第二预定时长段内的制氮量曲线；第二主模块，用于实现将所述制氮量曲线根据约束条件进行多次随机分割，每次分割均得到一种制氮量曲线分割方案，采用第一数量的多种分割方案构成第一代分割方案集合，将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合；第三主模块，用于实现根据预定比例从第一代竞争分割方案集合中提取第二数量的多个优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集，将第一代竞争分割方案子集中的所有分割方案的分割方式进行随机交换组合并对交换后的分割方式进行调整，生成第二代竞争分割方案子集；第四主模块，用于实现从第一代竞争分割方案集合中提取第三数量的多个优势分割方案与第二代竞争分割方案子集进行随机合并，生成第二代分割方案集合，将第二代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第二代竞争分割方案集合；第五主模块，用于实现反复上述过程生成多代竞争分割方案集合，若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案，相对其他各代竞争分割方案集合中的全部最大竞争优势分割方案具有竞争优势，则确定所述其中一代竞争分割方案中的最大竞争优势分割方案为液氮产量的最终优化分段曲线；根据所述最终优化分段曲线进行制氮能源配给；其中，所述第一数量为第二数量与第三数量之和。
第三方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，
所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法。
第四方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法。
本发明相对于现有技术的有益效果为：
本发明实施例提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法及设备，通过对制氮量曲线进行精细划分，确保每个分段中制氮量保持相对稳定，可以针对制氮量曲线划分的每个分段进行精确的能源供应，避免了以往液氮制备过程中能源的粗放使用，降低了企业的生产成本，并且有利于企业节能减排，减轻了对环境污染的压力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提供了一种基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法。
参见图1为本发明实施例提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法流程示意图，所述方法具体包括：S1 采集每个第一预定时长段内的制氮量数据点，将多个制氮量数据点进行拟合得到第二预定时长段内的制氮量曲线；S2 将所述制氮量曲线根据约束条件进行多次随机分割，每次分割均得到一种制氮量曲线分割方案，采用第一数量的多种分割方案构成第一代分割方案集合，将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合；S3 根据预定比例从第一代竞争分割方案集合中提取第二数量的多个优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集，将第一代竞争分割方案子集中的所有分割方案的分割方式进行随机交换组合并对交换后的分割方式进行调整，生成第二代竞争分割方案子集；S4 从第一代竞争分割方案集合中提取第三数量的多个优势分割方案与第二代竞争分割方案子集进行随机合并，生成第二代分割方案集合，将第二代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第二代竞争分割方案集合；S5 反复上述过程生成多代竞争分割方案集合，若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案，相对其他各代竞争分割方案集合中的全部最大竞争优势分割方案具有竞争优势，则确定所述其中一代竞争分割方案中的最大竞争优势分割方案为液氮产量的最终优化分段曲线；根据所述最终优化分段曲线进行制氮能源配给；其中，所述第一数量为第二数量与第三数量之和。
具体的，所述第一预定时长段可以为任意确定的小时数或天数，例如可以为5小时，而采集第一预定时长段内的制氮量数据点可以指获取5小时内制氮量的具体数值，将该具体数值抽象为坐标平面上的制氮量数据点，该数据点的横坐标为时长（如步长可以为5小时），纵坐标则为制氮量的具体数值。所述第二预定时长段是包含第一预定时长段的时长跨度更大的时长段（即第一预定时长段小于第二预定时长段），如第一预定时长段为6小时，则第二预定时长段为10天或15天，则第二预定时长段内可以包含40个或60个制氮量数据点。所述约束条件为：；其中，/>为随机分割的步长；/>为第一预定时长段；约束条件是用于限定分割的步长，以确保随机分割的粒度不能过粗。第一数量可以具体为20个（在另一实施例中，可以为30个或50个），则第二数量和第三数量可以分别为8个和12个。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法，所述目标函数，包括：
其中，i为第i种分割方案；为第i种分割方案的分割粒度；/>为第i种分割方案的分割聚度；M为所述预定段数；d为第i种分割方案中的第d个分段；/>为第d个分段内的制氮量平均值；/>为制氮量总体均值；/>为第d个分段内的制氮量数据点总数；c为第d个分段内的第c个制氮量数据点；/>为第d个分段内的第c个制氮量数据点的制氮量数值；为第d个分段的制氮量均值。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法，所述将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合，包括：若且/>，则确定第i种分割方案较第j种分割方案具有竞争优势，将全部分割方案根据竞争优势从前至后排序，则得到第一代竞争分割方案集合；其中，第i种分割方案及第j种分割方案均属于第一代分割方案集合。
具体的，第i种分割方案较第j种分割方案具有竞争优势可以理解为第i种分割方案的分割粒度更细致，且分割后每段的制氮量曲线斜率更低。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法，所述根据预定比例从第一代竞争分割方案集合中提取第二数量的多个优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集，包括：从第一代竞争分割方案集合中提取10%至50%的优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集。
具体的，预定比例可以为10%至50%中的任一百分比数值（如20%，30%或40%），如第一代竞争分割方案集合中的分割方案有30个，且预定比例为30%，则第二数量的优势分割方案为9个，则第三数量的多个优势分割方案为21个。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法，所述对交换后的分割方式进行调整，包括：在对第一代竞争分割方案子集中的所有分割方案的分割方式进行随机交换组合后，若任意相邻两分割方式的线段之间存在裂隙，则对裂隙的端点进行拟合；若任意相邻两分割方式的线段之间存在重叠，则剔除重叠点处的冗余断线；其中，对裂隙的端点进行拟合所采用的拟合方法与将多个制氮量数据点进行拟合所采用的拟合方法相同；所述冗余断线为拟合后重叠点处不连续的线段。
需要说明的是，拟合的方法可以为最小二乘拟合或样条插值拟合，但是要确保对裂隙的端点进行拟合所采用的拟合方法与将多个制氮量数据点进行拟合所采用的拟合方法相同，以保证拟合后液氮产量曲线的一致性。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法，所述将第二代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第二代竞争分割方案集合，包括：若且，则确定第p种分割方案较第q种分割方案具有竞争优势，将全部分割方案根据竞争优势从前至后排序，则得到第二代竞争分割方案集合；其中，第p种分割方案及第q种分割方案均属于第二代分割方案集合。
具体的，第p种分割方案较第q种分割方案具有竞争优势可以理解为第p种分割方案的分割粒度更细致，且分割后每段的制氮量曲线斜率更低。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法，所述若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案，相对其他各代竞争分割方案集合中的全部最大竞争优势分割方案具有竞争优势，包括：若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案对应的目标函数值，在其他各代竞争分割方案集合中的所有最大竞争优势分割方案对应的目标函数值中保持最小唯一取值。需要说明的是，此处最小唯一取值是指及/>的取值分别达到最小，且该最小值为严格最小值（即没有其他任何值与其相等）。
本发明实施例提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法，通过对制氮量曲线进行精细划分，确保每个分段中制氮量保持相对稳定，可以针对制氮量曲线划分的每个分段进行精确的能源供应，避免了以往液氮制备过程中能源的粗放使用，降低了企业的生产成本，并且有利于企业节能减排，减轻了对环境污染的压力。
本发明各个实施例的实现基础是通过具有处理器功能的设备进行程序化的处理实现的。因此在工程实际中，可以将本发明各个实施例的技术方案及其功能封装成各种模块。基于这种现实情况，在上述各实施例的基础上，本发明的实施例提供了一种基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置，该装置用于执行上述方法实施例中的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法。
参见图2为本发明实施例提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置结构示意图。该装置包括：第一主模块，用于实现采集每个第一预定时长段内的制氮量数据点，将多个制氮量数据点进行拟合得到第二预定时长段内的制氮量曲线。
第二主模块，用于实现将所述制氮量曲线根据约束条件进行多次随机分割，每次分割均得到一种制氮量曲线分割方案，采用第一数量的多种分割方案构成第一代分割方案集合，将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合。
第三主模块，用于实现根据预定比例从第一代竞争分割方案集合中提取第二数量的多个优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集，将第一代竞争分割方案子集中的所有分割方案的分割方式进行随机交换组合并对交换后的分割方式进行调整，生成第二代竞争分割方案子集。
第四主模块，用于实现从第一代竞争分割方案集合中提取第三数量的多个优势分割方案与第二代竞争分割方案子集进行随机合并，生成第二代分割方案集合，将第二代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第二代竞争分割方案集合。
第五主模块，用于实现反复上述过程生成多代竞争分割方案集合，若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案，相对其他各代竞争分割方案集合中的全部最大竞争优势分割方案具有竞争优势，则确定所述其中一代竞争分割方案中的最大竞争优势分割方案为液氮产量的最终优化分段曲线；根据所述最终优化分段曲线进行制氮能源配给；其中，所述第一数量为第二数量与第三数量之和。
本发明实施例提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置，采用图2中的若干模块，通过对制氮量曲线进行精细划分，确保每个分段中制氮量保持相对稳定，可以针对制氮量曲线划分的每个分段进行精确的能源供应，避免了以往液氮制备过程中能源的粗放使用，降低了企业的生产成本，并且有利于企业节能减排，减轻了对环境污染的压力。
需要说明的是，本发明提供的装置实施例中的装置，除了可以用于实现上述方法实施例中的方法外，还可以用于实现本发明提供的其他方法实施例中的方法，区别仅仅在于设置相应的功能模块，其原理与本发明提供的上述装置实施例的原理基本相同，只要本领域技术人员在上述装置实施例的基础上，参考其他方法实施例中的具体技术方案，通过组合技术特征获得相应的技术手段，以及由这些技术手段构成的技术方案，在保证技术方案具备实用性的前提下，就可以对上述装置实施例中的装置进行竞争，从而得到相应的装置类实施例，用于实现其他方法类实施例中的方法。例如：
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置，还包括：第一子模块，用于实现所述目标函数，包括：
其中，i为第i种分割方案；为第i种分割方案的分割粒度；/>为第i种分割方案的分割聚度；M为所述预定段数；d为第i种分割方案中的第d个分段；/>为第d个分段内的制氮量平均值；/>为制氮量总体均值；/>为第d个分段内的制氮量数据点总数；c为第d个分段内的第c个制氮量数据点；/>为第d个分段内的第c个制氮量数据点的制氮量数值；为第d个分段的制氮量均值。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置，还包括：第二子模块，用于实现所述将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合，包括：若且/>，则确定第i种分割方案较第j种分割方案具有竞争优势，将全部分割方案根据竞争优势从前至后排序，则得到第一代竞争分割方案集合；其中，第i种分割方案及第j种分割方案均属于第一代分割方案集合。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置，还包括：第三子模块，用于实现所述根据预定比例从第一代竞争分割方案集合中提取第二数量的多个优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集，包括：从第一代竞争分割方案集合中提取10%至50%的优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置，还包括：第四子模块，用于实现所述对交换后的分割方式进行调整，包括：在对第一代竞争分割方案子集中的所有分割方案的分割方式进行随机交换组合后，若任意相邻两分割方式的线段之间存在裂隙，则对裂隙的端点进行拟合；若任意相邻两分割方式的线段之间存在重叠，则剔除重叠点处的冗余断线；其中，对裂隙的端点进行拟合所采用的拟合方法与将多个制氮量数据点进行拟合所采用的拟合方法相同；所述冗余断线为拟合后重叠点处不连续的线段。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置，还包括：第五子模块，用于实现所述将第二代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第二代竞争分割方案集合，包括：若且/>，则确定第p种分割方案较第q种分割方案具有竞争优势，将全部分割方案根据竞争优势从前至后排序，则得到第二代竞争分割方案集合；其中，第p种分割方案及第q种分割方案均属于第二代分割方案集合。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置，还包括：第六子模块，用于实现所述若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案，相对其他各代竞争分割方案集合中的全部最大竞争优势分割方案具有竞争优势，包括：若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案对应的目标函数值，在其他各代竞争分割方案集合中的所有最大竞争优势分割方案对应的目标函数值中保持最小唯一取值。
本发明实施例的方法是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)、通信接口(Communications Interface)、至少一个存储器(memory)和通信总线，其中，至少一个处理器，通信接口，至少一个存储器通过通信总线完成相互间的通信。至少一个处理器可以调用至少一个存储器中的逻辑指令，以执行前述各个方法实施例提供的方法的全部或部分步骤。
此外，上述的至少一个存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个方法实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的一些部分所述的方法。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于这种认识，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法，其特征在于，包括：
S1，采集每个第一预定时长段内的制氮量数据点，将多个制氮量数据点进行拟合得到第二预定时长段内的制氮量曲线；
S2，将所述制氮量曲线根据约束条件进行多次随机分割，每次分割均得到一种制氮量曲线分割方案，采用第一数量的多种分割方案构成第一代分割方案集合，将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合；
S3，根据预定比例从第一代竞争分割方案集合中提取第二数量的多个优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集，将第一代竞争分割方案子集中的所有分割方案的分割方式进行随机交换组合并对交换后的分割方式进行调整，生成第二代竞争分割方案子集；
S4，从第一代竞争分割方案集合中提取第三数量的多个优势分割方案与第二代竞争分割方案子集进行随机合并，生成第二代分割方案集合，将第二代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第二代竞争分割方案集合；
S5，反复上述S1-S4过程生成多代竞争分割方案集合，若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案，相对其他各代竞争分割方案集合中的全部最大竞争优势分割方案具有竞争优势，则确定所述其中一代竞争分割方案中的最大竞争优势分割方案为液氮产量的最终优化分段曲线；根据所述最终优化分段曲线进行制氮能源配给；
所述目标函数，包括：
其中，i为第i种分割方案；为第i种分割方案的分割粒度；/>为第i种分割方案的分割聚度；M为预定段数；d为第i种分割方案中的第d个分段；/>为第d个分段内的制氮量平均值；/>为制氮量总体均值；/>为第d个分段内的制氮量数据点总数；c为第d个分段内的第c个制氮量数据点；/>为第d个分段内的第c个制氮量数据点的制氮量数值；
所述将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合，包括：
若且/>，则确定第i种分割方案较第j种分割方案具有竞争优势，将全部分割方案根据竞争优势从前至后排序，则得到第一代竞争分割方案集合；其中，第i种分割方案及第j种分割方案均属于第一代分割方案集合；
所述对交换后的分割方式进行调整，包括：
在对第一代竞争分割方案子集中的所有分割方案的分割方式进行随机交换组合后，若任意相邻两分割方式的线段之间存在裂隙，则对裂隙的端点进行拟合；若任意相邻两分割方式的线段之间存在重叠，则剔除重叠点处的冗余断线；其中，对裂隙的端点进行拟合所采用的拟合方法与将多个制氮量数据点进行拟合所采用的拟合方法相同；所述冗余断线为拟合后重叠点处不连续的线段。
2.根据权利要求1所述的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法，其特征在于，所述根据预定比例从第一代竞争分割方案集合中提取第二数量的多个优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集，包括：从第一代竞争分割方案集合中提取10%至50%的优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集。
3.根据权利要求2所述的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法，其特征在于，所述将第二代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第二代竞争分割方案集合，包括：
若且/>，则确定第p种分割方案较第q种分割方案具有竞争优势，将全部分割方案根据竞争优势从前至后排序，则得到第二代竞争分割方案集合；其中，第p种分割方案及第q种分割方案均属于第二代分割方案集合。
4.根据权利要求1所述的基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给方法，其特征在于，所述若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案，相对其他各代竞争分割方案集合中的全部最大竞争优势分割方案具有竞争优势，包括：若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案对应的目标函数值，在其他各代竞争分割方案集合中的所有最大竞争优势分割方案对应的目标函数值中保持最小唯一取值。
5.一种基于液氮产量曲线优化分段的制氮能源配给装置，其特征在于，包括：
第一主模块，用于实现采集每个第一预定时长段内的制氮量数据点，将多个制氮量数据点进行拟合得到第二预定时长段内的制氮量曲线；
第二主模块，用于实现将所述制氮量曲线根据约束条件进行多次随机分割，每次分割均得到一种制氮量曲线分割方案，采用第一数量的多种分割方案构成第一代分割方案集合，将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合；
第三主模块，用于实现根据预定比例从第一代竞争分割方案集合中提取第二数量的多个优势分割方案作为第一代竞争分割方案子集，将第一代竞争分割方案子集中的所有分割方案的分割方式进行随机交换组合并对交换后的分割方式进行调整，生成第二代竞争分割方案子集；
第四主模块，用于实现从第一代竞争分割方案集合中提取第三数量的多个优势分割方案与第二代竞争分割方案子集进行随机合并，生成第二代分割方案集合，将第二代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第二代竞争分割方案集合；
第五主模块，用于实现反复上述各主模块生成多代竞争分割方案集合，若其中一代竞争分割方案集合中的最大竞争优势分割方案，相对其他各代竞争分割方案集合中的全部最大竞争优势分割方案具有竞争优势，则确定所述其中一代竞争分割方案中的最大竞争优势分割方案为液氮产量的最终优化分段曲线；根据所述最终优化分段曲线进行制氮能源配给；
所述目标函数，包括：
其中，i为第i种分割方案；为第i种分割方案的分割粒度；/>为第i种分割方案的分割聚度；M为预定段数；d为第i种分割方案中的第d个分段；/>为第d个分段内的制氮量平均值；/>为制氮量总体均值；/>为第d个分段内的制氮量数据点总数；c为第d个分段内的第c个制氮量数据点；/>为第d个分段内的第c个制氮量数据点的制氮量数值；
所述将第一代分割方案集合根据目标函数进行竞争排序得到第一代竞争分割方案集合，包括：
若且/>，则确定第i种分割方案较第j种分割方案具有竞争优势，将全部分割方案根据竞争优势从前至后排序，则得到第一代竞争分割方案集合；其中，第i种分割方案及第j种分割方案均属于第一代分割方案集合；
所述对交换后的分割方式进行调整，包括：
在对第一代竞争分割方案子集中的所有分割方案的分割方式进行随机交换组合后，若任意相邻两分割方式的线段之间存在裂隙，则对裂隙的端点进行拟合；若任意相邻两分割方式的线段之间存在重叠，则剔除重叠点处的冗余断线；其中，对裂隙的端点进行拟合所采用的拟合方法与将多个制氮量数据点进行拟合所采用的拟合方法相同；所述冗余断线为拟合后重叠点处不连续的线段。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，
所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行权利要求1至4任一项权利要求所述的方法。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使计算机执行权利要求1至4中任一项权利要求所述的方法。
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