一种钢包烘烤器故障在线诊断系统技术方案

本分案申请发明专利技术提供了一种钢包烘烤器故障在线诊断系统，包括数据采集传送系统、数据服务器及中央处理器；所述数据采集传送系统，用于采集钢包烘烤器的过程数据并将过程数据传送至数据服务器；所述数据服务器用于将接收到的过程数据上传至所述中央处理器；所述中央处理器，用于将接收到的钢包烘烤器的过程数据存储在所述中央处理器的问题案例库中，将问题案例库中的每条问题数据与所述中央处理器的历史案例库中的数据进行相似度对比，将相似度最大的历史案例库中的数据对应的故障类型作为该条问题数据的故障诊断结果，并将所述故障诊断结果推送出去。本发明专利技术能够提高诊断结果的可靠性和效率，实现钢包烘烤器的在线监测，保证安全生产。

An on-line fault diagnosis system for ladle baker

The invention provides an on-line fault diagnosis system for ladle baker, including data acquisition and transmission system, data server and central processing unit; the data acquisition and transmission system is used to collect process data of ladle baker and transmit process data to data server; and the data server is used to upload received process data to the central processing unit. The central processing unit stores the process data of the received ladle baker in the problem case base of the central processing unit, compares the similarity of each problem data in the problem case base with the data in the history case base of the central processing unit, and takes the fault type corresponding to the data in the history case base with the greatest similarity as the problem data. The fault diagnosis results are pushed out. The invention can improve the reliability and efficiency of the diagnosis result, realize the on-line monitoring of the ladle baker and ensure the safe production.

【技术实现步骤摘要】
一种钢包烘烤器故障在线诊断系统
本申请是申请日为2016年10月10日、专利号为2016108857017、专利技术创造名称为一种钢包烘烤器故障在线诊断系统的专利技术专利的分案申请。本专利技术涉及监测
，具体涉及一种钢包烘烤器故障在线诊断系统。
技术介绍
由于钢包烘烤器在各个钢厂工位较多且使用非常频繁，使用过程中难免出现故障，且故障具有很强的滞后性。相关技术中，只有现场工人发现设备或数据异常之后，才会安排人员对钢包烘烤器进行维修，这种事后的维护方式会影响生产运行，且可能会导致安全事故。由于炼钢厂钢包烘烤器数量较多，且需要实时对其过程数据进行采集处理，并通过预测判断该钢包烘烤器是否出现故障，单一的或小型计算机处理效率低，且不能实时的对钢包烘烤器进行实时的监测。
技术实现思路
本专利技术创造的目的在于解决现有技术中的上述不足之处而提供一种钢包烘烤器故障在线诊断系统。本专利技术创造的目的通过以下技术方案实现：一种钢包烘烤器故障在线诊断系统，包括数据采集传送系统、数据服务器及中央处理器；所述数据采集传送系统，用于采集钢包烘烤器的过程数据并将过程数据传送至数据服务器；所述数据服务器用于将接收到的过程数据上传至所述中央处理器；所述中央处理器，用于将接收到的钢包烘烤器的过程数据存储在所述中央处理器的问题案例库中，将问题案例库中的每条问题数据与所述中央处理器的历史案例库中的数据进行相似度对比，将相似度最大的历史案例库中的数据对应的故障类型作为该条问题数据的故障诊断结果，并将所述故障诊断结果推送出去。本专利技术创造的有益效果：能够提高诊断结果的可靠性和效率，且推送故障诊断结果提醒工作人员预先对即将出现故障的钢包烘烤器进行检修并调整相应的炼钢计划安排，实现钢包烘烤器的在线监测，保证安全生产。附图说明利用附图对专利技术创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术结构连接示意图；图2是数据采集传送系统的结构示意图。附图标记：数据采集传送系统1、数据服务器2、中央处理器3、移动终端4、数据监测单元11、数据处理单元12、数据传输单元13。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1、图2，本实施例的钢包烘烤器故障在线诊断系统，包括数据采集传送系统1、数据服务器2及中央处理器3；所述数据采集传送系统1，用于采集钢包烘烤器的过程数据并将过程数据传送至数据服务器2；所述数据服务器2用于将接收到的过程数据上传至所述中央处理器3；所述中央处理器3，用于将接收到的钢包烘烤器的过程数据存储在所述中央处理器3的问题案例库中，将问题案例库中的每条问题数据与所述中央处理器3的历史案例库中的数据进行相似度对比，将相似度最大的历史案例库中的数据对应的故障类型作为该条问题数据的故障诊断结果，并将所述故障诊断结果推送出去。优选的，所述系统还包括移动终端4，所述移动终端4与所述中央处理器3相连，用于接收所述中央处理器3推送的故障诊断结果。优选的，所述移动终端4为手机。本专利技术上述实施例能够提高诊断结果的可靠性和效率，且推送故障诊断结果提醒工作人员预先对即将出现故障的钢包烘烤器进行检修并调整相应的炼钢计划安排，实现钢包烘烤器的在线监测，保证安全生产。优选的，所述数据采集传送系统1包括数据监测单元11、数据处理单元12和数据传输单元13；所述数据监测单元11用于通过由各传感器构建的传感器节点相互协作进行钢包烘烤器的监测，并输出各传感器节点监测的钢包烘烤器的过程数据；所述数据处理单元12用于对各传感器节点监测的过程数据进行预处理，以获得有效的过程数据；所述数据传输单元13用于采用预先设定的数据传输机制进行过程数据的传输。优选的，所述数据监测单元11包括传感器定位子单元和数据修正子单元；所述传感器定位子单元用于进行传感器节点定位，所述进行传感器节点定位具体包括：(1)将少部分传感器节点部署在已知的位置坐标上，作为信标节点，根据信标节点位置建立满足家居环境的局部坐标系；(2)假设未知节点的坐标为(x,y)，能够与其进行通信的信标节点坐标分别为(x1,y1)，(x2,y2)，…，(xn,yn)，未知节点位于各信标节点为圆心，通信半径为半径的圆的相交区域，取该区域任一点作为未知节点坐标预选点，未知节点坐标预选点到信标节点的差分函数为：式中，ri为未知节点坐标预选点到(xi,yi)距离，i＝1，2，…，n，利用最大似然估计法求取该式的最小值，即为未知节点坐标位置；所述数据修正子单元用于对传感器在非标准环境下的监测数据进行修正，修正因子σ为：式中，T0为传感器使用的标准温度，T为传感器使用时的环境温度。本优选实施例实现了传感器定位和数据的准确测量。优选的，所述数据处理单元12包括数据过滤模块和数据补全模块，所述数据过滤模块用于通过智能网关过滤错误的过程数据，所述数据补全模块用于填补丢失的过程数据；所述通过智能网关过滤错误的过程数据，包括：(1)去除没有落入传感器读数的有效范围内的过程数据；(2)对剩余的过程数据进行过滤处理，具体为：1)假设所有传感器的传感频率一致且滑动窗口大小为A，利用Jaccard相似度函数计算出两个传感器SI、SJ读数行为的相似度Sim(xI(t),xJ(t))，其中xI(t)表示传感器SI在时间t时的传感读数，xJ(t)表示传感器SJ在时间t时的传感读数；2)定义传感器SI、SJ的最初临时相似度为：K+1时刻的临时相似度为：式中，xI(A+t)表示传感器SI最初的读数行为，μ为设定的可调节的变量，μ的取值范围为[-1,1]；3)设共有M个传感器，来自传感器SI的一个事件查询q，在过去被传感器频繁查询的数据比那些很少被传感器SI读取的数据与传感器SI更具有相关性，计算传感器SI的排序等级值QL(q,SI)，计算公式为：式中，n(q,SI)为在过去传感器SI针对查询q对一些主题的事件查询数目，N(q,SI)表示传感器SI针对查询q的事件查询总数，B为平滑因子；4)采用投票法判断传感器SI的当前读数是否为错误读数，设定判断函数为：式中，net(I)表示传感器SI的邻居传感器集合，VDecisionj(1)表示邻居传感器SJ对传感器SI作出投票决定，投票决定有两类，一类是积极的，另一类为消极的，投票决定为积极时，VDecisionj(1)＝1，投票决定为消极时，VDecisionj(I)＝0；PI>0时，表示传感器SI的当前读数为正常读数，PI<0时，表示传感器SI的当前读数为错误读数。所述填补丢失的过程数据，包括：(1)采用K-means聚类方法进行过程数据的聚类处理；(2)对同一类中的缺失值进行却是数据的填充。本优选实施例过滤错误的过程数据时，考虑了传感器与邻居节点以及环境之间的关联性，通过排序算法为每个传感器分配一个适当的权重来反映传感器的重要性，进而对传感器采集到的数据进行取舍来过滤采集过程中的错误数据和环境引起的不正常数据，提高了过滤的精度；采用先聚类后填补缺失值的方式填补丢失的过程数据，可以较好的考虑数据的局部特性，提高数据填补的精度。在一个实施例中，所述预先设定的数据传输机制包括：(1)簇内成员在各自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢包烘烤器故障在线诊断系统，其特征是，包括数据采集传送系统、数据服务器及中央处理器；所述数据采集传送系统，用于采集钢包烘烤器的过程数据并将过程数据传送至数据服务器；所述数据服务器用于将接收到的过程数据上传至所述中央处理器；所述中央处理器，用于将接收到的钢包烘烤器的过程数据存储在所述中央处理器的问题案例库中，将问题案例库中的每条问题数据与所述中央处理器的历史案例库中的数据进行相似度对比，将相似度最大的历史案例库中的数据对应的故障类型作为该条问题数据的故障诊断结果，并将所述故障诊断结果推送出去；所述数据采集传送系统包括数据监测单元和数据处理单元；所述数据监测单元用于通过由各传感器构建的传感器节点相互协作进行钢包烘烤器的监测，并输出各传感器节点监测的钢包烘烤器的过程数据；所述数据处理单元用于对各传感器节点监测的过程数据进行预处理，以获得有效的过程数据；所述数据处理单元包括数据过滤模块和数据补全模块，所述数据过滤模块用于通过智能网关过滤错误的过程数据，所述数据补全模块用于填补丢失的过程数据；所述通过智能网关过滤错误的过程数据，包括：(1)去除没有落入传感器读数的有效范围内的过程数据；(2)对剩余的过程数据进行过滤处理；所述填补丢失的过程数据，包括：(1)采用K‑means聚类方法进行过程数据的聚类处理；(2)对同一类中的缺失值进行缺失数据的填充；所述数据监测单元包括传感器定位子单元和数据修正子单元；所述传感器定位子单元用于进行传感器节点定位；所述数据修正子单元用于对传感器在非标准环境下的监测数据进行修正。...

【技术特征摘要】
1.一种钢包烘烤器故障在线诊断系统，其特征是，包括数据采集传送系统、数据服务器及中央处理器；所述数据采集传送系统，用于采集钢包烘烤器的过程数据并将过程数据传送至数据服务器；所述数据服务器用于将接收到的过程数据上传至所述中央处理器；所述中央处理器，用于将接收到的钢包烘烤器的过程数据存储在所述中央处理器的问题案例库中，将问题案例库中的每条问题数据与所述中央处理器的历史案例库中的数据进行相似度对比，将相似度最大的历史案例库中的数据对应的故障类型作为该条问题数据的故障诊断结果，并将所述故障诊断结果推送出去；所述数据采集传送系统包括数据监测单元和数据处理单元；所述数据监测单元用于通过由各传感器构建的传感器节点相互协作进行钢包烘烤器的监测，并输出各传感器节点监测的钢包烘烤器的过程数据；所述数据处理单元用于对各传感器节点监测的过程数据进行预处理，以获得有效的过程数据；所述数据处理单元包括数据过滤模块和数据补全模块，所述数据过滤模块用于通过智能网关过滤错误的过程数据，所述数据补...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟建明，
申请(专利权)人：深圳万发创新进出口贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44