一种称重异常报警系统技术方案

本发明专利技术公开一种称重异常报警系统，包括数据采集模块、数据存储模块、数据计算模块、业务管理模块、网络接口模块和辅助模块；据采集模块，用于采集称重传感器数据和称重设备运行参数；数据存储模块，用于对数据进行记录、分类、存储；数据计算模块，内部预先存储有称重异常诊断方法，用于实时分析称重传感器数据和称重设备运行参数，并对称重设备进行称重异常故障报警和预警；业务管理模块，用于称重异常报警管理和运行日志的查询；网络接口模块，用于将称重状态信息传送至上一级设备，辅助模块，用于向上述模块提供电源和人机交互基础部件。本发明专利技术能够在线监测衡器的工作状态和进行故障预测，确保衡器的计量精度和设备运行可靠性。

An abnormal weighing alarm system

【技术实现步骤摘要】
一种称重异常报警系统
本专利技术涉及一种报警系统，具体是一种称重异常报警系统，属于机电设备故障监测

技术介绍
衡器是利用重力原理确定物体质量的称重设备，与经济民生息息相关，与公平公正更是密不可分，广泛应用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等部门。随着工业经济在生产工艺过程中对产品质量的要求提高，特别是冶金、石化、煤炭等行业，大型衡器已由称量几十吨发展至几百吨。同时，物流业的迅速发展，公路运输业也相应得到提高，大吨位载重载汽车的运输量已超过百吨。因此，企业利用衡器开展能耗限额对标、诊断企业能效管理水平、提高能源利用效率，政府利用工业衡器实现智能管理和精准监控，打击各种超载超限、投机倒把等违法违规行为，切实维护民众合法权益。衡器主要由计量载体、称重传感器装置、称重仪表等组成，其中称重传感器被称为电子衡器中的心脏部件。衡器的准确度是衡量工作运行参数的关键，要想保证一台衡器的使用准确度，必须确保称重传感器的准确度、可靠性。但是，衡器设备在实际的使用过程中引发故障的原因很多，有时几个故障可能同时出现，还有诸如供电电源、外部磁场干扰、环境因素、使用电子产品等原因造成，其中，称重传感器所带来的称重异常是衡器的主要故障源头，称重异常是指衡器设备在工作运行出现出现的称量故障现象，它是衡器设备的主要故障类型，对衡器称重异常的预测和检测是保障衡器正常工作的重要措施。由于称重传感器是一种综合性技术产品，使得其产生故障的缘由也十分复杂，如弹性体变形、网络线路和电桥故障、制造工艺不当等，从而使得故障的诊断十分艰难。衡器的故障通常通过终端仪表表现出来，因而，仪表一旦显现出故障现象，相关人员在检测排查和诊断衡器故障工作中对系统的各个环节进行精确的判别，如检测仪表、系统中间接线盒、机械安装、传输电缆以及多个传感器等。为了诊断和预防的故障，现在传统的做法是相关技术人员定期对衡器机械安装状态进行检查；定期将打开称重传感器的中间接线盒对对每只称重传感器的工作状态进行检测；定期采用标准信号源对称重仪表进行检测，但是这样做费时费力，还不能及时预测和排除故障，影响生产和造成经济效益的损失。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种称重异常报警系统，无需定期对衡器进行检测，能够在线监测衡器的工作状态和进行故障预测，确保衡器的计量精度和设备运行可靠性。本专利技术一种称重异常报警系统，其特征在于，包括数据采集模块，用于采集称重传感器数据和称重设备运行参数，并传送至数据存储模块和数据计算模块；数据存储模块，用于对数据进行记录、分类、存储；数据计算模块，内部预先存储有称重异常诊断方法，用于实时分析数据采集模块传送的称重传感器数据和运行参数，并对称重传感器进行称重异常故障报警和预警，同时将报警和预警信息传送至业务管理模块；业务管理模块，用于称重异常报警和预警信息的管理和运行日志的查询；网络接口模块，用于将称重状态信息上传到上一级的设备中；辅助模块，用于向上述模块提供电源和人机交互基础部件。优选地，数据采集模块采用通信器件采集称重传感器数据和称重设备运行参数；数据存储模块采用存储器接收并存通信器件采集的数据信息；数据计算模块采用中央处理器，通过其内部预先存储的称重异常诊断方法实时分析通信器件传送的称重传感器数据和运行参数，并对称重传感器进行称重异常故障报警和预警，同时将报警和预警信息传送至接口器件；网络接口模块采用接口器件将存储器和中央处理器中的数据上传至上一级设备中；辅助模块采用电源器件和辅助器件向上述部件提供电源和人机交互的基础部件。优选地，中央处理器、存储器、通信器件、电源器件、接口器件和辅助器件与称重设备的称重仪表集成一体或独立安装。优选地，数据采集模块通过通信协议，从现场称重仪表、数据采集器、现场的自动化信息系统采集需要的称重实时数据。优选地，网络接口模块采用无线或有线两种方式和上一级的设备相连接。进一步，称重异常诊断方法包括空载诊断方法和称量诊断方法，其中，空载诊断方法包括以下步骤：S1衡器初始安装校准完成后，记录衡器称重传感器的初始值；设衡器由n个称重传感器组成，此时，使衡器处于空载状态，每X秒获取1次n个称重传感器的输出值，依次记为AD1、AD2、AD3…ADn，连续记录Y秒，共获得(Y/X)*n个称重传感器的输出值，计算Y/X个AD1的平均值记为AD1初始，计算Y/X个AD2的平均值记为AD2初始,以此类推，计算Y/X个ADn的平均值记为ADn初始；S2衡器正常运行时，每完成一次称量，回到空载状态时，每X秒获取1次称重传感器的输出值，连续记录A秒，共获得(A/X)*n个称重传感器的输出值，计算A/X个AD1的平均值记为AD1当前，计算A/X个AD2的平均值记为AD2当前,以此类推，计算A/X个ADn的平均值记为ADn当前；S3计算K1＝(AD1当前-AD1初始)/AD1初始，计算K2＝(AD2当前-AD2初始)/AD2初始，以此类推，计算Kn＝(ADn当前-ADn初始)/ADn初始；S4比较上述n个K值的绝对值的大小，选出最大和最小的两个值，记为|K|最大和|K|最小，若|K|最大-|K|最小>P1*|K|最小，则发出称重异常报警信息，其中，P1值为系统可设定的报警阈值；若|K|最大-|K|最小>P2*|K|最小，则发出称重异常预警信息，其中，P2值为系统可设定的报警阈值，并且P2<P1；S5记录K1值为K1[0]，记录K2值为K2[0]，以此类推，记录Kn值为Kn[0]；S6每重复一次步骤S2-S4，按照步骤S5的方式，记录K1值为K1[1]，记录K2值为K2[1]，以此类推，记录Kn值为Kn[1]，如此反复，直至记录为K1[m]，记录K2值为K2[m]，…，记录Kn值为Kn[m]；其中，m值为系统可设定的值，当第m+1个数据生成时，取代K1[0]、K2[0]…Kn[0]，当第m+2个数据生成时，取代K1[1]、K2[1]…Kn[1]，以此类推，直至生成K1[m]、K2[m]…Kn[m]后，再循环取代；S7比较上述m个K1值的绝对值的大小，选出最大和最小的两个值，记为|K1|最大和|K1|最小，若|K1|最大-|K1|最小>P3*|K1|最小，则发出称重异常报警信息，其中，P3值为系统可设定的报警阈值；若|K1|最大-|K1|最小>P4*|K1|最小，则发出称重异常预警信息，其中，P4值为系统可设定的报警阈值，并且P4<P3；以此类推，直至比较上述m个Kn值的绝对值的大小，选出最大和最小的两个值，记为|Kn|最大和|Kn|最小，若|Kn|最大-|Kn|最小>P3*|Kn|最小，装置发出称重异常报警信息；若|Kn|最大-|Kn|最小>P4*|Kn|最小，装置发出称重异常预警信息，并且P4<P3；S8重复步骤S2-S7；S9每当衡器重新校准完成后，返本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种称重异常报警系统，其特征在于，包括/n数据采集模块，用于采集称重传感器数据和称重设备运行参数，并传送至数据存储模块和数据计算模块；/n数据存储模块，用于对数据进行记录、分类、存储；/n数据计算模块，内部预先存储有称重异常诊断方法，用于实时分析数据采集模块传送的称重传感器数据和运行参数，并对称重传感器进行称重异常故障报警和预警，同时将报警和预警信息传送至业务管理模块；/n业务管理模块，用于称重异常报警和预警信息的管理和运行日志的查询；/n网络接口模块，用于将称重状态信息上传到上一级的设备中；/n辅助模块，用于向上述模块提供电源和人机交互基础部件。/n

【技术特征摘要】
1.一种称重异常报警系统，其特征在于，包括
数据采集模块，用于采集称重传感器数据和称重设备运行参数，并传送至数据存储模块和数据计算模块；
数据存储模块，用于对数据进行记录、分类、存储；
数据计算模块，内部预先存储有称重异常诊断方法，用于实时分析数据采集模块传送的称重传感器数据和运行参数，并对称重传感器进行称重异常故障报警和预警，同时将报警和预警信息传送至业务管理模块；
业务管理模块，用于称重异常报警和预警信息的管理和运行日志的查询；
网络接口模块，用于将称重状态信息上传到上一级的设备中；
辅助模块，用于向上述模块提供电源和人机交互基础部件。


2.根据权利要求1所述的一种称重异常报警系统，其特征在于，
数据采集模块采用通信器件采集称重传感器数据和称重设备运行参数；
数据存储模块采用存储器接收并存通信器件采集的数据信息；
数据计算模块采用中央处理器，通过其内部预先存储的称重异常诊断方法实时分析通信器件传送的称重传感器数据和运行参数，并对称重传感器进行称重异常故障报警和预警，同时将报警和预警信息传送至接口器件；
网络接口模块采用接口器件将存储器和中央处理器中的数据上传至上一级设备中；
辅助模块采用电源器件和辅助器件向上述部件提供电源和人机交互的基础部件。


3.根据权利要求2所述的一种称重异常报警，其特征在于，中央处理器、存储器、通信器件、电源器件、接口器件和辅助器件与称重设备的称重仪表集成一体或独立安装。


4.根据权利要求1所述的称重异常报警系统，其特征在于，数据采集模块通过通信协议，从现场称重仪表、数据采集器、现场的自动化信息系统采集需要的称重实时数据。


5.根据权利要求4所述的称重异常报警系统，其特征在于，网络接口模块采用无线或有线两种方式和上一级的设备相连接。


6.根据权利要求1所述的一种称重异常报警系统，其特征在于，称重异常诊断方法包括空载诊断方法和称量诊断方法，
其中，空载诊断方法包括以下步骤：
S1衡器初始安装校准完成后，记录衡器称重传感器的初始值；
设衡器由n个称重传感器组成，此时，使衡器处于空载状态，每X秒获取1次n个称重传感器的输出值，依次记为AD1、AD2、AD3…ADn，连续记录Y秒，共获得(Y/X)*n个称重传感器的输出值，计算Y/X个AD1的平均值记为AD1初始，计算Y/X个AD2的平均值记为AD2初始,以此类推，计算Y/X个ADn的平均值记为ADn初始；
S2衡器正常运行时，每完成一次称量，回到空载状态时，每X秒获取1次称重传感器的输出值，连续记录A秒，共获得(A/X)*n个称重传感器的输出值，计算A/X个AD1的平均值记为AD1当前，计算A/X个AD2的平均值记为AD2当前,以此类推，计算A/X个ADn的平均值记为ADn当前；
S3计算K1＝(AD1当前-AD1初始)/AD1初始，计算K2＝(AD2当前-AD2初始)/AD2初始，以此类推，计算Kn＝(ADn当前-ADn初始)/ADn初始；
S4比较上述n个K值的绝对值的大小，选出最大和最小的两个值，记为|K|最大和|K|最小，若|K|最大-|K|最小>P1*|K|最小，则发出称重异常报警信息，其中，P1值为系统可设定的报警阈值；
若|K|最大-|K|最小>P2*|K|最小，则发出称重异常预警信息，其中，P2值为系统可设定的报警阈值，并且P2<P1；
S5记录K1值为K1[0]，记录K2值为K2[0]，以此类推，记录Kn值为Kn[0]；
S6每重复一次步骤S2-S4，按照步骤S5的方式，记录K1值为K1[1]，记录K2值为K2[1]，以此类推，记录Kn值为Kn[1]，如此反复，直至记录为K1[m]，记录K2值为K2[m]，…，记录Kn值为Kn[m]；
其中，m＝0,1,2，3…，为系统可设定的值，当第m+1个数据生成时，取代K1[0]、K2[0]…Kn[0]，当第m+2个数据生成时，取代K1[1]、K2[1]…Kn[1]，以此类推，直至生成K1[m]、K2[m]…Kn[m]后，再循环取代；
S7比较上述m个K1值的绝对值的大小，选出最大和最小的两个值，记为|K1|最大和|K1|最小，若|K1|最大-|K1|最小>P3*|K1|最小，则发出称重异常报警信息，其中，P3值为系统可设定的报警阈值；
若|K1|最大-|K1|最小>P4*|K1|最小，则发出称重异常预警信息，其中，P4值为系统可设定的报警阈值，并且P4<P3；以此类推，直至比较上述m个Kn值的绝对值的大小，选出最大和最小的两个值，记为|Kn|最大和|Kn|最小，若|Kn|最大-|Kn|最小>P3*|Kn|最小，装置发出称重异常报警信息；若|Kn|最大-|Kn|最小>P4*|Kn|最小，装置发出称重异常预警信息，并且P4<P3；
S8重复步骤S2-S7；
S9每当衡器重新校准完成后，返回步骤S1；
称量诊断方法方法包括以下步骤：
S1衡器初始安装校准完成后，记录衡器称重传感器的初始值；
设衡器由n个称重传感器组成，此时，使衡器处于空载状态，每X秒获取1次n个称重传感器的输出值，依次记为AD1、AD2、AD3…ADn，连续记录Y秒，共获得(Y/X)*n个称重传感器的输出值，计算Y/X个AD1的平均值记为AD1初始，计算Y/X个AD2的平均值记为AD2初始,以此类推，计算Y/X个ADn的平均值记为ADn初始；
S2衡器正常运行时，当第一次进行称量时，每X秒获取1次称重传感器的输出值，连续记录A秒，共获得(A/X)*n个称重传感器的输出值，计算A/X个当前AD1的平均值记为AD1c，计算A/X个当前AD2的平均值记为AD2c,以此类推，计算A/X个当前ADn的平均值记为ADnc；
计算AD1z＝AD1c-AD1初始，计算AD2z＝AD2c-AD2初始，以此类推，计算ADnz＝ADnc-ADn初始；同时，记录此时的载荷重量Wc，按称重传感器的最大秤容量将称重区间分成s等份，即Wz1、Wz2…Wzs，其中，s表示按称重传感器的最大秤容量进行分等的系数，若Wc数值落在Wza称重区间内，其中，W...

【专利技术属性】
技术研发人员：厉达，谷军，何福胜，
申请(专利权)人：南京赛摩三埃工控设备有限公司，赛摩电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32