探究關(guān)于起重機(jī)械檢驗(yàn)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

高巖

摘要：起重機(jī)的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)是利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)而開發(fā)的系統(tǒng)，為檢驗(yàn)起重機(jī)的安全運(yùn)行提供了一種有效的策略模型。系統(tǒng)通過采用決策樹分類的方法，可以有效實(shí)現(xiàn)起重機(jī)故障的診斷，并利用關(guān)聯(lián)規(guī)則對(duì)起重機(jī)的缺陷和失效進(jìn)行線性分析。通過系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有一定的實(shí)際使用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)械，數(shù)據(jù)挖掘，關(guān)聯(lián)規(guī)則，決策樹分類

引言：在特種設(shè)備分類中，起重機(jī)械是一種被廣泛使用的設(shè)備，其安全運(yùn)行在工程建設(shè)中顯得非常重要。因此，特檢院會(huì)針對(duì)其安全進(jìn)行測驗(yàn)，從而掌握大量的安全性檢驗(yàn)故障、缺陷、失效等相關(guān)數(shù)據(jù)。錢起重機(jī)械檢測檢驗(yàn)還是傳統(tǒng)工人儀器進(jìn)行檢驗(yàn)及記錄，人工判斷設(shè)備是否正常，這種傳統(tǒng)的檢測方法，不能適應(yīng)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的趨勢。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，起重機(jī)的使用量也隨之大量增加，對(duì)其應(yīng)用的環(huán)境也在不斷地更新，隨著任務(wù)的不斷增多，其安全性檢查任務(wù)也隨之增多，檢驗(yàn)條件也變得苛刻，因此，怎樣快速高效地找出起重機(jī)的故障位置及原因，并找出它們之間的關(guān)聯(lián)性，提出改進(jìn)和預(yù)防措施，對(duì)保障起重機(jī)的日常工作，提高其運(yùn)行的可靠性，有著重要的實(shí)際意義。

數(shù)據(jù)挖掘是從數(shù)據(jù)和其他信息庫中獲得大量有效的數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)變成可理解形式。容積檢驗(yàn)中，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以對(duì)，起重機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)決策，故障診斷，部件管理等。本文介紹了利用決策樹分類和關(guān)聯(lián)的規(guī)則等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從而開發(fā)出了起重機(jī)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，包括系統(tǒng)的功能及結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)的預(yù)處理，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和運(yùn)行結(jié)果。在系統(tǒng)中用決策樹的算法實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)的故障診斷，用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障缺陷失效的相關(guān)性分及預(yù)測。是開發(fā)系統(tǒng)的目的在于為檢驗(yàn)起重機(jī)的安全運(yùn)行提供一種有效的決策模型。

一、系統(tǒng)用到的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

1.關(guān)聯(lián)規(guī)則簡介

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的關(guān)聯(lián)規(guī)則，需要找到其中的兩個(gè)重要參數(shù)，既支持度和置信度，前者用來衡量關(guān)系規(guī)則中的統(tǒng)計(jì)重要性，后者用于衡量關(guān)聯(lián)規(guī)則中可信程度，一般有用的關(guān)聯(lián)規(guī)則都是支持度和置信度較高。

2.決策樹分類簡介

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中決策樹是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它通過大量的訓(xùn)練集得出規(guī)則，中找出潛在的對(duì)決策有價(jià)值的信息，并用在計(jì)算模型中。決策樹分類的核心理念，是用信息增益作為決策屬性分類判別能力的度量，進(jìn)而進(jìn)行決策點(diǎn)屬性的選擇。

二、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上分為五個(gè)部分，包括數(shù)據(jù)倉庫、決策樹、關(guān)聯(lián)規(guī)則、圖形用戶界面。要用戶需要分成三類，特檢院檢驗(yàn)員、一般用戶、特檢院系統(tǒng)管理員。

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

根據(jù)實(shí)際需求分析，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能有，特檢院檢驗(yàn)員，能夠儲(chǔ)存不同的起重機(jī)檢驗(yàn)設(shè)備數(shù)據(jù)，從而方便相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作和管理工作。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要包括檢驗(yàn)信息的錄入功能，刪除和修改及更新數(shù)據(jù)，關(guān)鍵字的查詢功能，特檢院系統(tǒng)管理人員對(duì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行化處理，形成相應(yīng)的初始化數(shù)據(jù)庫，當(dāng)輸入正確參數(shù)據(jù)，據(jù)進(jìn)行分類挖掘相關(guān)性的挖掘。從而最終形成規(guī)則庫，特檢院系統(tǒng)管理員可以針對(duì)不同情況對(duì)規(guī)則庫，進(jìn)行修改，刪除以及查詢。當(dāng)用戶輸入相應(yīng)參數(shù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)規(guī)則庫里面的規(guī)則，對(duì)故障進(jìn)行分類，對(duì)設(shè)備的缺陷進(jìn)行預(yù)測，并通過顯示器傳達(dá)給用戶。系統(tǒng)還可以，具有一定的安全機(jī)制，對(duì)數(shù)據(jù)的信息的訪問進(jìn)行授權(quán)處理，防止隨意刪改。

2.系統(tǒng)功能

系統(tǒng)采用雙核1.3G內(nèi)存2g閃存，Windowsxp操作系統(tǒng)。

三、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。由于使用關(guān)聯(lián)規(guī)則和決策樹對(duì)預(yù)處理數(shù)據(jù)與結(jié)果不同。所以在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫表示，分別為這兩個(gè)設(shè)計(jì)了不同表。六個(gè)不同的表格，分別存放了用戶信息數(shù)、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、關(guān)聯(lián)規(guī)則預(yù)處理數(shù)據(jù)、決策樹數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)、關(guān)聯(lián)規(guī)則所得的規(guī)則及決策數(shù)所得的決策樹。

2.起重機(jī)檢測數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)庫中原始數(shù)據(jù)通常都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即都有大量不完整的、不一致的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)預(yù)處理一般都是推導(dǎo)數(shù)據(jù)的缺失，消除重復(fù)數(shù)據(jù)。你的目的是把數(shù)據(jù)挖掘過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行干凈、簡潔、準(zhǔn)確的處理。從而使開發(fā)的系統(tǒng)中，能夠提高數(shù)據(jù)挖掘效率和準(zhǔn)確性。在預(yù)處理中通常會(huì)參考以下原則;嗯，可能的賦予屬性明確的含義;統(tǒng)一數(shù)據(jù)源的編碼屬性值;處理空缺值等。

3.兩個(gè)算法在系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)

兩個(gè)算法的實(shí)現(xiàn)過程可以簡單的描述為，對(duì)于給定布爾數(shù)據(jù)集以及最小支持度和最小置信度，先用給定的找出頻繁項(xiàng)集，后列出滿足最小置信度的關(guān)聯(lián)規(guī)則。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了類和接口。最小支持度和最小置信度是由用戶任意設(shè)定，傳入類或者實(shí)現(xiàn)接口中，每一個(gè)類或者實(shí)現(xiàn)接口都具有一定的功能，算法功能是通過這幾個(gè)類和實(shí)現(xiàn)接口之間相互協(xié)作的結(jié)果。

四、系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果分析

通過提供的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集數(shù)據(jù)，分別對(duì)其進(jìn)行了缺陷失效等關(guān)聯(lián)規(guī)則分析和故障決策樹分類，并由關(guān)聯(lián)規(guī)則得出結(jié)果，形成的規(guī)則庫普通用戶可以對(duì)起重機(jī)械做一些故障分類，即在十個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目中輸入故障參數(shù)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)給出起重機(jī)的故障類型。

結(jié)束語：

通過使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，建立數(shù)據(jù)倉庫，是系統(tǒng)可以對(duì)起重機(jī)的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，選取適當(dāng)?shù)膮?shù)，對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，系統(tǒng)通過決策樹分類和關(guān)聯(lián)分析，對(duì)體重機(jī)機(jī)械的故障分類和缺陷、失效預(yù)測都具有一定的實(shí)際意義。系統(tǒng)具有自主學(xué)習(xí)能力，隨著數(shù)據(jù)的不斷更新，系統(tǒng)預(yù)測和分類的準(zhǔn)確性將不斷提高，使體重機(jī)械檢驗(yàn)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義。

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