[發(fā)明專利]基于振動(dòng)信號(hào)處理的混凝土泵車排量計(jì)量方法及計(jì)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410251277.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN104061149A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李舜酩;江星星;周東旺;王勇;程春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F04B51/00
• 分類號(hào): F04B51/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.基于振動(dòng)信號(hào)處理的混凝土泵車排量計(jì)量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，預(yù)先設(shè)定多個(gè)泵車排量，獲取其中一個(gè)泵車排量對(duì)應(yīng)的多組振動(dòng)信號(hào)，

步驟2，提取其中一組振動(dòng)信號(hào)的極值點(diǎn)，M是采樣點(diǎn)數(shù)，獲取滿足如下條件的極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的極值時(shí)間序列，其中，或其中j≥2，j≤M-1，j為正整數(shù)，i＝1,…,N，N為極值點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

步驟3，對(duì)極值時(shí)間序列進(jìn)行增量分析，獲取極值時(shí)間增量序列Δx_i＝x_i+1-x_i，i＝1,…,N-1，應(yīng)用DFA算法對(duì)極值時(shí)間增量序列進(jìn)行分析，得到雙對(duì)數(shù)標(biāo)度律曲線，提取該標(biāo)度律曲線的兩個(gè)端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的尺度波動(dòng)參數(shù)，

步驟4，重復(fù)步驟2至步驟3，獲取步驟1中多組振動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的多組尺度波動(dòng)參數(shù)，并對(duì)多組尺度波動(dòng)參數(shù)求平均值，將該泵車排量及其對(duì)應(yīng)的尺度波動(dòng)參數(shù)平均值組成向量；

步驟5，重復(fù)步驟2至步驟4，獲取步驟1中多個(gè)泵車排量對(duì)應(yīng)的尺度波動(dòng)參數(shù)，并分別組成向量，將獲取的所有向量組成泵車排量狀態(tài)數(shù)據(jù)庫；

步驟6，獲取泵車的實(shí)時(shí)振動(dòng)信號(hào)及獲取時(shí)間，按照步驟2至步驟3對(duì)該實(shí)時(shí)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析得到實(shí)時(shí)振動(dòng)信號(hào)的尺度波動(dòng)參數(shù)，并查詢泵車排量狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，根據(jù)泵車排量狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)獲取對(duì)應(yīng)的泵車排量，并標(biāo)定泵車的實(shí)時(shí)排量；

步驟7，根據(jù)泵車的實(shí)時(shí)排量及對(duì)應(yīng)的時(shí)間計(jì)算泵車的總排量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于振動(dòng)信號(hào)處理的混凝土泵車排量計(jì)量方法，其特征在于：所述泵車的總排量按照如下公式計(jì)算：

V＝∫V_idt，V為混凝土總泵送量，V_i為泵車在t時(shí)刻的實(shí)時(shí)排量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振動(dòng)信號(hào)處理的混凝土泵車排量計(jì)量方法，其特征在于：應(yīng)用DFA算法對(duì)極值時(shí)間增量序列進(jìn)行分析，得到雙對(duì)數(shù)標(biāo)度律曲線的具體步驟如下：

首先，構(gòu)造一個(gè)去均值的求和累差序列其中i＝1,…,N-1將累差序列按照數(shù)據(jù)點(diǎn)長度n等分為K段不重疊的數(shù)據(jù)，每段數(shù)據(jù)記為k＝1,2,…,K，i＝1,2,…,n，K＝[(N-1)/n]，[·]表示取整數(shù)，其次，采用最小二乘法擬合各段數(shù)據(jù)的多項(xiàng)式趨勢(shì)，最后得到的趨勢(shì)記為L_n(i)，i＝1,2,…,N-1；然后，計(jì)算時(shí)間序列均方根波動(dòng)函數(shù)F(n)，改變尺度s的大小，s為每段不重疊數(shù)據(jù)的數(shù)目n，再計(jì)算均方根波動(dòng)函數(shù)F(n)值，直到尺度s大于設(shè)定的尺度s_max停止計(jì)算，s_max是最大允許尺度參數(shù)；最后，以波動(dòng)函數(shù)F(n)和尺度參數(shù)s繪出雙對(duì)數(shù)標(biāo)度律曲線。

4.基于振動(dòng)信號(hào)處理的混凝土泵車排量計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、信號(hào)采集模塊、系統(tǒng)控制模塊、混凝土泵送計(jì)量模塊、排量標(biāo)定模塊；其中所述系統(tǒng)控制模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)定的泵車排量及采集的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，并構(gòu)建泵車排量狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；信號(hào)采集模塊設(shè)置于泵車分動(dòng)箱體上，實(shí)時(shí)采集振動(dòng)信號(hào)傳送至系統(tǒng)控制模塊，所述系統(tǒng)控制模塊對(duì)采集到的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析處理，排量標(biāo)定模塊根據(jù)系統(tǒng)控制模塊對(duì)振動(dòng)信號(hào)的處理結(jié)果，與泵車排量狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)比，并對(duì)當(dāng)前泵車排量進(jìn)行標(biāo)定，混凝土泵送計(jì)量模塊根據(jù)標(biāo)定的實(shí)時(shí)排量及對(duì)應(yīng)的時(shí)間計(jì)算泵車的總排量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于振動(dòng)信號(hào)處理的混凝土泵車排量計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊包括加速度傳感器。