Способ и процессная модель предварительной обработки данных автоматизированных систем контроля технического состояния зерноуборочных комбайнов
- Авторы: Помогаев В.М.1, Ревякин П.И.1, Басакина А.С.1
-
Учреждения:
- Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина»
- Выпуск: Том 21, № 4 (2024)
- Страницы: 44-65
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2307-0048/article/view/293653
- DOI: https://doi.org/10.15393/j2.art.2024.8043
- ID: 293653
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.
Ключевые слова
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
- Помогаев В. М. Мониторинг технического состояния сельскохозяйственных машин и качества выполнения технологических операций // Вестник Омского ГАУ. 2023. № 2 (50). С. 143—152.
- Lüttenberg H., Bartelheimer C., Beverungen D. Designing Predictive Maintenance for Agricultural Machines // Research papers. 2018. P. 153.
- 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.
- Фомина Е. Е. Сравнительный анализ методов восстановления пропусков в социологических исследованиях // Российский экономический вестник. 2021. Т. 4, № 1. С. 34—40.
- Гусев Д. И. Алгоритм поиска ближайших соседей // Программные продукты и системы. 2012. № 3. С. 231—234.
- Богачев И. В. Эвристический подход к оптимизации структуры кадров телеметрических данных для задачи сжатия // Международный научно-исследовательский журнал. 2022. № 8 (122). С. 1—6.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
