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基于本體與物聯網的冶金煉焦過程語義化及建模應用研究 版權信息
- ISBN：9787030571571
- 條形碼：9787030571571 ; 978-7-03-057157-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
基于本體與物聯網的冶金煉焦過程語義化及建模應用研究 內容簡介
煉焦是鋼鐵冶金生產中的重要過程，其產出的焦炭質量直接影響后續煉鐵工藝的效能和質量。而煉焦生產過程的穩定運行及優化管理則是決定焦化產品質量和工藝能耗等重要指標的關鍵因素。研究煉焦生產過程的語義化及其相關建模應用研究，對促進冶金工業生產的信息化和智能化建設具有重要意義。 《基于本體與物聯網的冶金煉焦過程語義化及建模應用研究》著眼于煉焦全流程，圍繞數據如何獲取、信息如何表征、知識如何應用三個科學問題，基于語義本體和描述邏輯引入物聯網等技術，研究煉焦生產過程現場數據采集及語義化處理、煉焦過程知識的形式化描述、領域本體知識庫構建、煉焦過程知識的語義推理方法；*后從煉焦過程實際出發，在煉焦過程的基礎數據管理、多源異構資源處理、海量知識處理以及耗熱量影響因素優化等方面進行語義化應用研究，并針對三家大型鋼鐵企業煉焦生產的實際數據進行實驗驗證。
基于本體與物聯網的冶金煉焦過程語義化及建模應用研究 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 冶金煉焦過程信息化與智能化現狀分析 1
1.1.2 存在的問題 4
1.1.3 關鍵科學問題 6
1.2 國內外研究現狀 7
1.2.1 本體技術與描述邏輯在冶金領域應用研究現狀 7
1.2.2 物聯網技術在冶金煉焦領域應用研究現狀 10
1.2.3 冶金煉焦過程語義化及建模應用研究現狀 12
1.3 本書研究內容 13
第2章 基于擴展描述邏輯的煉焦過程語義化研究 16
2.1 煉焦過程領域描述邏輯擴展模型 16
2.2 DL-MCP 的形式化公理體系 16
2.2.1 描述邏輯DL-MCP 的語法 17
2.2.2 描述邏輯DL-MCP 的語義 18
2.2.3 描述邏輯DL-MCP 的公理及其解釋說明 20
2.3 描述邏輯DL-MCP 的基本性質 24
2.4 描述邏輯DL-MCP 形式化系統的可靠性 25
2.5 基于描述邏輯DL-MCP 煉焦過程的形式化描述 25
2.5.1 煉焦過程工藝流程簡述 25
2.5.2 煉焦過程語義化要素的提取 26
2.5.3 煉焦過程語義化描述 35
第3章 基于物聯網的煉焦過程數據采集與語義化處理研究 44
3.1 冶金過程數據采集網絡設計 44
3.1.1 鋼鐵冶金過程數據采集平臺總體框架 45
3.1.2 鋼鐵冶金過程數據采集網絡構建 46
3.2 煉焦過程數據感知與傳感網絡構建 46
3.2.1 煉焦過程數據感知與監測需求分析 47
3.2.2 傳感器網絡感知屬性描述 48
3.2.3 煉焦各子過程數據采集與傳感網絡構建 50
3.2.4 煉焦全流程數據采集與管理系統設計 54
3.3 基于ZigBee 的煉焦過程組網與網絡通信 55
3.3.1 網絡架構需求分析 55
3.3.2 網絡拓撲結構設計 56
3.3.3 網內數據傳輸與處理 57
3.4 煉焦過程物聯網及傳感器網絡數據語義化處理 61
3.4.1 煉焦過程傳感器網絡本體描述模型 62
3.4.2 煉焦過程傳感器網絡本體構建 64
3.4.3 煉焦過程傳感器數據感知過程描述 65
3.4.4 煉焦過程傳感器網絡感知數據描述 66
第4章 煉焦過程信息語義化管理 70
4.1 煉焦過程數據庫結構設計 70
4.1.1 數據庫概念結構設計 70
4.1.2 數據庫邏輯結構設計 70
4.2 煉焦過程數據庫到本體庫的轉換 77
4.2.1 轉換過程 78
4.2.2 轉換規則 78
4.2.3 轉換實例 80
4.3 煉焦過程本體庫構建與本體知識的存儲 87
4.3.1 煉焦過程本體構建方法與步驟 88
4.3.2 煉焦過程本體的構建 88
4.3.3 煉焦過程本體知識的存儲 90
4.4 煉焦過程本體映射問題研究 92
4.4.1 煉焦過程的本體映射 92
4.4.2 煉焦過程本體映射評估 95
4.4.3 煉焦過程本體映射的實驗驗證 95
第5章 基于本體的煉焦過程語義推理與檢索服務研究 99
5.1 基于本體的煉焦過程語義推理99
5.1.1 基于本體的煉焦過程語義推理模型 99
5.1.2 基于本體的煉焦過程語義推理規則 99
5.1.3 基于本體的煉焦過程語義推理機制 114
5.1.4 基于本體的煉焦過程語義推理實例 115
5.2 煉焦過程的知識檢索 118
5.2.1 煉焦過程知識預處理 119
5.2.2 煉焦過程知識的RDF 語義表示與轉換 119
5.2.3 煉焦過程知識的SPARQL 查詢 121
5.2.4 數據庫與本體庫相融合的煉焦過程知識檢索模型與算法設計 122
5.3 基于語義的煉焦過程知識服務模型研究 126
5.3.1 基于語義的煉焦過程知識服務模型總體框架 126
5.3.2 基于語義的煉焦過程知識服務過程與推送策略 127
5.3.3 基于語義的煉焦過程知識服務系統設計 128
第6章 基于本體的煉焦過程語義化應用研究 131
6.1 數據庫與本體庫技術在煉焦過程的基礎數據管理中的應用 131
6.1.1 煉焦過程基礎數據管理系統框架設計 131
6.1.2 煉焦過程領域數據庫實現 132
6.1.3 煉焦過程領域本體庫實現 132
6.1.4 基礎數據管理系統的主要功能實現 135
6.2 煉焦過程語義融合技術在多源異構信息資源處理中的應用 139
6.2.1 多源異構信息資源的RDF(S)描述 139
6.2.2 多源異構信息資源本體知識庫構建模型 140
6.2.3 多源異構信息資源本體知識庫構建算法 142
6.2.4 實驗驗證 144
6.3 基于RDF 圖語義推理方法在煉焦過程海量知識處理中的應用 145
6.3.1 煉焦過程RDF 圖分子庫構建 145
6.3.2 煉焦過程RDF 圖MapReduce 并行化推理算法設計 149
6.3.3 實驗驗證 154
6.4 基于語義推理的煉焦過程耗熱量影響因素優化設計 157
6.4.1 煉焦過程的耗熱量影響因素分析 157
6.4.2 基于語義規則的煉焦過程耗熱量影響因素優化 159
6.4.3 基于本體的煉焦過程耗熱量影響因素優化 167
第7章 結論與展望 171
7.1 主要結論 171
7.2 展望 172
參考文獻 174
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 冶金煉焦過程信息化與智能化現狀分析 1
1.1.2 存在的問題 4
1.1.3 關鍵科學問題 6
1.2 國內外研究現狀 7
1.2.1 本體技術與描述邏輯在冶金領域應用研究現狀 7
1.2.2 物聯網技術在冶金煉焦領域應用研究現狀 10
1.2.3 冶金煉焦過程語義化及建模應用研究現狀 12
1.3 本書研究內容 13
第2章 基于擴展描述邏輯的煉焦過程語義化研究 16
2.1 煉焦過程領域描述邏輯擴展模型 16
2.2 DL-MCP 的形式化公理體系 16
2.2.1 描述邏輯DL-MCP 的語法 17
2.2.2 描述邏輯DL-MCP 的語義 18
2.2.3 描述邏輯DL-MCP 的公理及其解釋說明 20
2.3 描述邏輯DL-MCP 的基本性質 24
2.4 描述邏輯DL-MCP 形式化系統的可靠性 25
2.5 基于描述邏輯DL-MCP 煉焦過程的形式化描述 25
2.5.1 煉焦過程工藝流程簡述 25
2.5.2 煉焦過程語義化要素的提取 26
2.5.3 煉焦過程語義化描述 35
第3章 基于物聯網的煉焦過程數據采集與語義化處理研究 44
3.1 冶金過程數據采集網絡設計 44
3.1.1 鋼鐵冶金過程數據采集平臺總體框架 45
3.1.2 鋼鐵冶金過程數據采集網絡構建 46
3.2 煉焦過程數據感知與傳感網絡構建 46
3.2.1 煉焦過程數據感知與監測需求分析 47
3.2.2 傳感器網絡感知屬性描述 48
3.2.3 煉焦各子過程數據采集與傳感網絡構建 50
3.2.4 煉焦全流程數據采集與管理系統設計 54
3.3 基于ZigBee 的煉焦過程組網與網絡通信 55
3.3.1 網絡架構需求分析 55
3.3.2 網絡拓撲結構設計 56
3.3.3 網內數據傳輸與處理 57
3.4 煉焦過程物聯網及傳感器網絡數據語義化處理 61
3.4.1 煉焦過程傳感器網絡本體描述模型 62
3.4.2 煉焦過程傳感器網絡本體構建 64
3.4.3 煉焦過程傳感器數據感知過程描述 65
3.4.4 煉焦過程傳感器網絡感知數據描述 66
第4章 煉焦過程信息語義化管理 70
4.1 煉焦過程數據庫結構設計 70
4.1.1 數據庫概念結構設計 70
4.1.2 數據庫邏輯結構設計 70
4.2 煉焦過程數據庫到本體庫的轉換 77
4.2.1 轉換過程 78
4.2.2 轉換規則 78
4.2.3 轉換實例 80
4.3 煉焦過程本體庫構建與本體知識的存儲 87
4.3.1 煉焦過程本體構建方法與步驟 88
4.3.2 煉焦過程本體的構建 88
4.3.3 煉焦過程本體知識的存儲 90
4.4 煉焦過程本體映射問題研究 92
4.4.1 煉焦過程的本體映射 92
4.4.2 煉焦過程本體映射評估 95
4.4.3 煉焦過程本體映射的實驗驗證 95
第5章 基于本體的煉焦過程語義推理與檢索服務研究 99
5.1 基于本體的煉焦過程語義推理99
5.1.1 基于本體的煉焦過程語義推理模型 99
5.1.2 基于本體的煉焦過程語義推理規則 99
5.1.3 基于本體的煉焦過程語義推理機制 114
5.1.4 基于本體的煉焦過程語義推理實例 115
5.2 煉焦過程的知識檢索 118
5.2.1 煉焦過程知識預處理 119
5.2.2 煉焦過程知識的RDF 語義表示與轉換 119
5.2.3 煉焦過程知識的SPARQL 查詢 121
5.2.4 數據庫與本體庫相融合的煉焦過程知識檢索模型與算法設計 122
5.3 基于語義的煉焦過程知識服務模型研究 126
5.3.1 基于語義的煉焦過程知識服務模型總體框架 126
5.3.2 基于語義的煉焦過程知識服務過程與推送策略 127
5.3.3 基于語義的煉焦過程知識服務系統設計 128
第6章 基于本體的煉焦過程語義化應用研究 131
6.1 數據庫與本體庫技術在煉焦過程的基礎數據管理中的應用 131
6.1.1 煉焦過程基礎數據管理系統框架設計 131
6.1.2 煉焦過程領域數據庫實現 132
6.1.3 煉焦過程領域本體庫實現 132
6.1.4 基礎數據管理系統的主要功能實現 135
6.2 煉焦過程語義融合技術在多源異構信息資源處理中的應用 139
6.2.1 多源異構信息資源的RDF(S)描述 139
6.2.2 多源異構信息資源本體知識庫構建模型 140
6.2.3 多源異構信息資源本體知識庫構建算法 142
6.2.4 實驗驗證 144
6.3 基于RDF 圖語義推理方法在煉焦過程海量知識處理中的應用 145
6.3.1 煉焦過程RDF 圖分子庫構建 145
6.3.2 煉焦過程RDF 圖MapReduce 并行化推理算法設計 149
6.3.3 實驗驗證 154
6.4 基于語義推理的煉焦過程耗熱量影響因素優化設計 157
6.4.1 煉焦過程的耗熱量影響因素分析 157
6.4.2 基于語義規則的煉焦過程耗熱量影響因素優化 159
6.4.3 基于本體的煉焦過程耗熱量影響因素優化 167
第7章 結論與展望 171
7.1 主要結論 171
7.2 展望 172
參考文獻 174
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