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龙图腾网恭喜哈尔滨电气科学技术有限公司;哈电发电设备国家工程研究中心有限公司申请的专利一种基于马尔可夫随机场模型的工业场景工况聚类方法、系统、设备及存储介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113869442B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111175421.4，技术领域涉及：G06F18/23213；该发明授权一种基于马尔可夫随机场模型的工业场景工况聚类方法、系统、设备及存储介质是由翟俊鹏;曲晓峰;王达梦;杨永明;王克剑设计研发完成，并于2021-10-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于马尔可夫随机场模型的工业场景工况聚类方法、系统、设备及存储介质在说明书摘要公布了：一种基于马尔可夫随机场模型的工业场景工况聚类方法、系统、设备及存储介质，属于工业数据分析技术领域。本发明的方法包括步骤S100、初步筛选出能够影响发电厂运行工况变化的特征，并其进行初步处理；步骤S200、将初步处理后的影响发电厂运行工况变化特征进行降噪处理；步骤S300、将降噪处理后的影响发电厂运行工况变化特征数据进行降维处理；步骤S400、将降维处理后的数据进行聚类，以得到运行工况。本发明的系统包括包括初步筛选模块、噪声抑制模块、特征降维模块和工况聚类模块。本发明进一步提高了处理和分析机组海量数据的效率，实现了人工处理海量机组数据时所无法达到的高效性和经济性。

本发明授权一种基于马尔可夫随机场模型的工业场景工况聚类方法、系统、设备及存储介质在权利要求书中公布了：1.一种基于马尔可夫随机场模型的工业场景工况聚类方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100、从发电厂众多特征中初步筛选出能够影响发电厂运行工况变化的特征，并对这些能够影响发电厂运行工况变化的特征进行初步处理；步骤S200、将步骤S100初步处理后的影响发电厂运行工况变化特征进行降噪处理；步骤S300、将步骤S200中进行降噪处理后的影响发电厂运行工况变化特征数据进行降维处理，具体方法如下：步骤S310，计算任意两个影响发电厂运行工况变化特征数据的相关系数，当相关系数大于0.95时，剔除这两个特征中方差较小的特征，即剔除每个磨煤机的电机转速反馈信号、风粉一次风速、风粉混合物温度、混合风量特征，燃烧室上下端部的二次风层风门开度特征，此时数据特征降记为；步骤S320，将数据通过主成分分析、奇异值分解算法进行降维，取特征值权重占比前95%的特征值所对应的特征向量集合作为降维后的数据，记为；步骤S400、将降维处理后的数据进行聚类，以得到运行工况，具体方法包括：步骤S410、将输入数据进行初始化，并自定义聚类参数，形成特定形式的数据，根据自定义聚类参数，生成聚类结果P，对聚类结果P定义具有托普利兹矩阵性质的高斯逆协方差矩阵，根据高斯逆协方差矩阵随机初始化托普利兹矩阵U、Z，作为后续计算的参数；步骤S420、根据聚类结果P及参数，得到能够表征聚类结果的值，当表征值的变化小于一定阈值，或迭代次数达到最大迭代次数，则停止迭代，此时的聚类结果为最终输出结果；还包括步骤S430、根据整体聚类优化目标对现有聚类及其参数进行迭代更新，参数更新分为两步，首先在不变情况下更新P，在不变情况下，改写优化目标，采用动态规划算法求解优化目标，对P进行更新；其次在P不变情况下更新聚类，在P不变情况下，改写优化目标，采用交替方向乘子算法求解优化目标，对、U、Z进行更新，其中采用交替方向乘子算法的具体方法是：采用交替方向乘子算法，引入一致性变量Z以及对偶变量U，则优化问题可改写为： ；其对应的增广拉格朗日函数为： ；其中，是交替方向乘子算法的惩罚系数；交替方向乘子算法执行以下三个步骤重复执行直至收敛，停止条件设定为和Z在两次迭代结束时的结果残差小于阈值：步骤a、；步骤b、；步骤c、；上述迭代步骤中，步骤a和步骤b属于和Z优化函数，解优化函数能够得到新的和Z，根据新的和Z，可以通过步骤c得到新的U、和Z的更新方法如下所述： 更新：参数的更新与Z和U变量无关，可以写作下式： ；该优化问题有一个已知的解析解： ；其中为矩阵的特征值分解结果，其中，为多元正太分布条件下样本协方差矩阵的极大似然估计；Z更新：Z参数更新可以写作下式： ；定义变量表示在Z阵中第次出现块位置为处的元素，该变量可以表示Z矩阵中任意一个元素的位置，对于每组值，设定Z矩阵中这些位置的值都为： ；令；可以得到以下Z的封闭解： ；因此，通过更新第一步和更新第二步，能够得到新的和，将更新结果进行聚类。

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