[發明專利]一種智能紡紗生產線故障檢測系統

有效

• 申請號: 202010320240.5
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111636123B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 解艷芳;梅劍香
• 申請（專利權）人: 武漢裕大華紡織有限公司
• 主分類號: D01H13/14
• 分類號: D01H13/14
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發明公開了一種智能紡紗生產線故障檢測系統，通過數據采集模塊和數據處理模塊對運行速度和振動信號進行采集和處理，并提取運行速度參數和特征振動信號參數作為狀態識別模塊的輸入向量；狀態識別分模型根據相應的輸入向量識別各工序的運行狀態，然后通過狀態識別總模型對紡紗生產線的運行狀態進行識別，并通過狀態預警模塊發出相應的狀態預警信號。本發明通過狀態識別分模型和狀態識別總模型的雙層識別，能夠實現紡紗生產線運行狀態的全面和可靠識別，從而及時對潛在故障進行預警，減少生產線故障對紡紗效率和質量的影響。

技術領域

本發明屬于故障檢測技術領域，尤其涉及一種智能紡紗生產線故障檢測系統。

背景技術

智能紡紗生產線通常依據紡紗工藝流程，包含清梳、并粗、細紗和絡筒四個生產工序，通過傳感技術、信息融合技術和工業互聯網技術實現紡紗生產線的智能控制。一旦某一工序的某一設備出現故障，將嚴重影響紗線質量和紡紗效率，甚至給設備和人身安全造成威脅。然而，當生產線某一工序部分發生故障，但又沒有影響整個生產線的運行時，不易被及時發現，但產品卻因該工序的潛在故障而成為廢品，造成極大的損失。因此，急需提供一種智能紡紗生產線故障檢測系統，為紡紗工序的順利進行提供保障。

現有的故障檢測技術通常依賴于多傳感技術，利用傳感器采集設備運行狀態信號，然后通過信號處理技術，提取有用的信號，作為判斷設備運行狀態的指示信號，通過信號的波動識別設備的運行狀態。然而，由于設備運行過程的復雜性、隨機性和不確定性，而且監測信號易受到傳播途徑、噪聲等因素的影響，使其狀態監測難以實現高效性和高精度性，導致設備故障預報和控制非常困難。

例如，申請號為CN201811651018.2的發明專利公開了一種應用于智能制造車間的故障在線檢測系統及方法，將圖像采集與圖像處理技術應用于智能制造車間的產品制造缺陷信息識別與診斷中，對智能制造車間的產品進行實時圖像采集、處理與特征提取，獲得產品制造信息的特征向量表示；將特征向量作為輸入層發送至深度神經網絡單元，然后通過基于深度神經網絡構建的制造缺陷預測模型，有效利用大量實際智能制造車間制造過程中獲得的典型制造缺陷，結合圖像采集與圖像處理技術，對典型制造缺陷圖像構成的標準樣本圖像庫進行訓練學習，使得該深度神經網絡模型可以用于實時制造的缺陷識別與分類，為智能制造車間的產品制造精度、制造信息收集與分析提供更為準確的參考信息。

但是，由于紡紗生產線的特殊性，在對整個生產線的故障檢測過程中，不僅需要考慮生產線中每個工序可能出現的故障，還需要考慮每個工序的故障對整個紡紗生產線的影響。而對故障檢測的最優效果是能夠對故障進行準確的提前預測和分析，從而及時作出故障應對處理，防患于未然。這就使得紡紗生產線的故障檢測相比其他設備或零部件的故障檢測更復雜和更難實現，因此有必要結合智能紡紗生產線的特點，為智能紡紗生產線的故障檢測提供一種有效途徑。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種智能紡紗生產線故障檢測系統，通過構建紡紗生產線各工序的狀態識別分模型和狀態識別總模型，并利用歷史速度和振動信號的監測數據對模型進行訓練，最終實現紡紗生產線運行狀態的準確識別，從而及時對潛在故障進行預警，減少生產線故障對紡紗效率和質量的影響。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種智能紡紗生產線故障檢測系統，包括依次相連的數據采集模塊、數據處理模塊、狀態識別模塊和故障預警模塊；其中，

所述數據采集模塊通過傳感器采集紡紗設備的運行狀態信號，并將采集到的狀態信號發送至所述數據處理模塊；

所述數據處理模塊對所述運行狀態信號進行降噪處理，然后提取最能反應紡紗設備運行狀態的特征信號參數；

所述狀態識別模塊將所述特征信號參數作為輸入向量，利用狀態識別模型對紡紗設備的運行狀態進行識別，并向故障預警模塊發送相應的狀態預警指示信號；

所述故障預警模塊根據所述狀態預警指示信號發出相應的故障預警信號。