Способ и процессная модель предварительной обработки данных автоматизированных систем контроля технического состояния зерноуборочных комбайнов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Современные самоходные сельскохозяйственные машины отличаются своей технологичностью, сложностью и высокой стоимостью. Обеспечение надёжности и работоспособности таких машин является ключевой задачей технического сервиса. Развитие технологий технического сервиса позволяет собирать, обрабатывать и строить прогнозы технического состояния машин на основе данных, получаемых в процессе их эксплуатации. Сбор данных осуществляется встроенными системами контроля, с помощью которых происходит диагностирование и оперативное выявление неисправностей в работе узлов и агрегатов машин. Целью исследования являлась разработка и апробация способа предварительной обработки данных, полученных с помощью автоматической системы контроля технического состояния и датчиков, установленных на зерноуборочных комбайнах ACROS, и формализация разработанного алгоритма для последующей автоматизации процесса подготовки данных для технического анализа. Качество данных оценивалось по следующим критериям: объём данных, типы данных, количество атрибутов, наличие и количество пропусков, наличие дубликатов, наличие аномалий, соответствие категорий, нормализация и согласованность значений, возможная гомогенность, сегментация. В качестве инструментов использованы Python, R, библиотеки Pandas, NumPy, Matplotlib. В результате проведённого исследования установлено, что сырые данные с аналитических систем контроля технического состояния зерноуборочных комбайнов не пригодны для анализа и прогнозирования технического состояния узлов и агрегатов. Прежде всего, это связано с большим количеством пропущенных значений. Построение процессной модели на основе разработанного способа предварительной обработки данных может рассматриваться как концепция информационной системы, позволяющей автоматизировать процесс подготовки данных систем контроля технического состояния зерноуборочных комбайнов для машинной обработки. Представленный способ позволил получить структурированные и информативные данные, корректное заполнение пропусков, устранение выбросов и ошибок. Построенная процессная модель обеспечивает прозрачность, контроль и оптимизацию процессов работы с данными, позволит исключить ошибки и противоречия в их дальнейшем анализе, а также создаст условия для повторяемости действий в дальнейшем при обработке аналогичных датасетов, полученных с систем контроля технического состояния зерноуборочных комбайнов.

Об авторах

Виталий Михайлович Помогаев

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина»

Автор, ответственный за переписку.
Email: vm.pomogaev@omgau.org

Павел Игоревич Ревякин

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина»

Email: pi.revyakin@omgau.org

Анна Сергеевна Басакина

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина»

Email: as.basakina@omgau.org

Список литературы

  1. Помогаев В. М. Мониторинг технического состояния сельскохозяйственных машин и качества выполнения технологических операций // Вестник Омского ГАУ. 2023. № 2 (50). С. 143—152.
  2. Lüttenberg H., Bartelheimer C., Beverungen D. Designing Predictive Maintenance for Agricultural Machines // Research papers. 2018. P. 153.
  3. Возможности использования данных электронных систем сельскохозяйственных машин для построения предсказательных моделей / В. М. Помогаев, Г. В. Редреев, П. И. Ревякин [и др.] // Вестник Омского ГАУ. 2022. № 2 (46). С. 153—166. doi: 10.48136/2222–0364_2022_2_153.
  4. Фомина Е. Е. Сравнительный анализ методов восстановления пропусков в социологических исследованиях // Российский экономический вестник. 2021. Т. 4, № 1. С. 34—40.
  5. Гусев Д. И. Алгоритм поиска ближайших соседей // Программные продукты и системы. 2012. № 3. С. 231—234.
  6. Богачев И. В. Эвристический подход к оптимизации структуры кадров телеметрических данных для задачи сжатия // Международный научно-исследовательский журнал. 2022. № 8 (122). С. 1—6.
  7. Клевцов С. И. Пороговая оценка состояния технического объекта на основе сегментации и идентификации модели контролируемого параметра // Известия ЮФУ. Технические науки. 2023. № 3 (233). С. 201—211.
  8. Вакуленко А. В., Кудрявцев Н. Г. Визуализация данных с помощью Python и Java Script // Научный вестник Горно-Алтайского государственного университета: сб. ст. / Отв. ред. М. Г. Сухова. Горно-Алтайск: Горно-Алтайский гос. ун-т, 2023. № 17. С. 23—33.
  9. Ефремова А. Н., Полячкова М. А., Васильева Л. В. Средства визуализации данных в скриптах на языке Python // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2019. Т. 2. С. 62—67.
  10. Шамрик Д. Л. Базовые методы восстановления пропусков в массивах данных // Информационные технологии в науке и производстве: Материалы V Всерос. молодёж. научно-техн. конф., Омск, 25—26 апр. 2018 года. Омск: Омский гос. техн. ун-т, 2018. С. 73—83.
  11. Маковейчук Я. Т. Поиск, анализ и подготовка данных для применения методов машинного обучения // Дистанционные образовательные технологии: сб. тр. VIII Междунар. научно-практич. конф., Ялта, 19—21 сент. 2023 года. Симферополь: ООО «Издательство, Типография «Ариал», 2023. С. 218—222.
  12. Van der Aalst W. Data Science in Action // In: Process Mining. 2016. P. 3—23. doi: 10.1007/-978-3-662-49851-4_1.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Помогаев В.М., Ревякин П.И., Басакина А.С., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».