【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺织，具体地，涉及一种纺织设备监控系统及方法。
技术介绍
1、毛线通常是指羊毛纺成的纱，也有不同种类化纤材质纺成的线，如：腈纶纤维、涤纶纤维和波斯纶纤维等。在通过纱加工成毛线的过程中，由于受到纺织设备牵引力或者入线速度过快或过慢，以及纱线与设备接触等原因，造成纱线在加工过程中出现断线的情况，为了保证设备正常运转和加工效率，人们设置了纺织设备监控系统，以便于及时发现断线现象，从而及时处理。
2、对比文件1：现有公告号cn114971252b的专利技术专利，公开了一种纺织设备运维与故障诊断系统，包括数据采集模块、数据分析存储模块、神经网络预测模块以及结果显示与决策辅助模块，其利用数据采集模块对设备状态进行实时监控分析，记录设备运行状态的变化趋势，并实时监测工作机组运行参数和纱线质量参数，通过无线通信路由网络上传至服务器终端建立故障数据库，并利用神经网络系统对设备进行故障预判，进行相应的运行维修决策，并将决策发送至管理员，实现对设备的提前预测，在纱线产品未下降到不良品时发出设备维护要求，实现设备预判性维护，减少纱线次品概率。
3、但该方法需要实时采集大量的生产设备状态参数和产品质量参数，并通过无线通信输入至第一神经网络处理得到不同故障对应设备运行状态参数和产品质量参数的不同权重值，再在第一神经网络的基础上训练第二神经网络，通过输入一组状态值，并结合第一神经网络所形成的权重值与运行关系，来预测设备未来运行状态，形成设备运行状态及故障预诊断结论。上述方法不仅步骤繁琐而且缺乏具体实施方式，同时需要采集大
技术实现思路
1、为了解决现有技术中不能及时准确预测纺织设备中纱线是否存在断线的风险，本专利技术提供了一种纺织设备监控系统，该系统包括：
2、参数采集单元：用于实时采集纺织设备的第一生产参数，并针对所有第一生产参数设置安全范围；
3、图像采集单元：用于实时采集所述纺织设备中纱线的图像数据；
4、断线监测单元：用于基于采集的所述图像数据，获取t0时刻的第一纱线图像和t1时刻的第二纱线图像，用所述第一纱线图像减去所述第二纱线图像得到第一验证图，判断所述第一验证图中第一封闭区域的数量是否为0，若是，判定所述纺织设备未发生断线，若否，将所述第一验证图中所述第一封闭区域对应的纱线作为第一标准纱线，计算所述第一验证图中所述第一封闭区域之间的第一距离，并获取t2时刻的第三纱线图像，用所述第一纱线图像减去所述第三纱线图像得到第二验证图，计算所述第二验证图中所述第一标准纱线对应第二封闭区域之间的第二距离，判断所述第二距离是否小于所述第一距离，若是，判定所述纺织设备存在断线风险并发送预警信息至故障排查单元，若否，则继续对所述纺织设备进行监测，t0、t1和t2相邻且t0＜t1＜t2；
5、故障排查单元：用于基于所述预警信息，确定断线故障类型并发送断线故障信息至故障处理单元；
6、故障处理单元：用于基于所有第一生产参数和所述断线故障信息，采用预设方式处理断线故障。
7、本专利技术是通过以下技术方案实现的：首先通过参数采集单元来采集纺织设备的生产参数，再通过图像采集单元实时采集纱线的图像数据，然后断线监测单元基于采集的纱线图像数据，获取两个相邻时刻下的第一纱线图像和第二纱线图像，再用第一纱线图像减去第二纱线图像得到第一验证图，判断第一验证图中封闭区域的数量是否为0，若是，则说明第二纱线图像和第一纱线图像相同，此时纱线不存在发生断线风险；若否，则说明第二纱线图像相较于第一纱线图像，第一标准纱线中的部分纱线直径变小，这才会导致第一验证图中存在有两个第一封闭区域，计算第一封闭区域之间的距离。但对于纱线来说，即使部分纱线直径变小，也有可能不会发生断线，如果此时就预测纱线是否存在断线风险，预测的准确性难以保障，因此去获取下一时刻的第三纱线图像，用第一纱线图像减去第三纱线图像得到第二验证图，然后获取第二验证图中第一标准纱线对应的第二封闭区域，计算第二封闭区域之间的第二距离，如果第二距离小于第一距离，说明纱线的直径在连续变小，即纱线存在断线的趋势，此时就判定纱线存在断线风险并发出预警信息，但如果第二距离是等于第一距离，说明纱线直径再经过第一次变小后并未有继续变小的趋势，此时就需要对纱线继续进行监控，来判定后续纱线是否存在断线的风险。然后故障排查单元基于预警信息，确定断线故障类型并发送断线故障信息至故障处理单元，故障处理单元再采用预设方式对断线故障进行处理。
8、进一步地，所述系统还包括图像处理单元，所述图像处理单元用于对所述图像采集单元采集的图像数据进行去噪处理。
9、其中，在图像拍摄和传输的过程中，不可避免地会引入不必要的信号，这些信号会影响图像的质量，并在后续图像处理中产生相应的干扰，因此需要对采集的图像数据进行去噪处理。
10、进一步地，所述系统还包括图像初始化单元：获取纺织设备中纱线的历史图像数据，基于所述历史图像数据，获取所述纺织设备的标准纱线图像，将所述第一纱线图像与所述标准纱线图像进行比对，若比对成功，不动作；若比对失败，将所述第一纱线图像替换为所述标准纱线图像。
11、其中，图像初始化单元用于对采集的第一纱线图像进行初始化处理，由于纱线材质的影响，初始纱线的直径可能与后续纱线存在差异，为了消除这种差异带来的影响，因此通过获取纱线的历史图像数据来确定标准纱线图像，通过标准纱线图像对第一纱线图像进行初始化处理。
12、进一步地，继续对所述纺织设备进行监测包括：
13、获取t3时刻的第四纱线图像，用所述第一纱线图像减去所述第四纱线图像得到第三验证图，计算所述第三验证图中所述第一标准纱线对应第三封闭区域之间的第三距离，判断所述第三距离是否小于所述第一距离，若是，判定所述纺织设备存在断线风险并发送预警信息至所述故障排查单元，若否，则持续获取tn时刻的第n纱线图像，并用所述第一纱线图像减去所述第n纱线图像得到第n-1验证图，直至所述第n-1验证图中所述第一标准纱线对应第n-1封闭区域的数量为0。
14、其中，判断第二距离是否小于第一距离，若否，说明在t2时刻时，第一标准纱线中部分纱线直径并未继续变小，但并不说明后续第一标准纱线中部分纱线直径不会变小，因此需要持续监测，如果监测到后续t3时刻下，第一标准纱线中部分纱线的直径变小，同样说明纱线存在断线风险，需要进行预警；如果在t3时刻下，第一标准纱线中部分纱线的直径并未变化，则继续进行监测，直到第n-1验证图中不存在封闭区域时，说明第n纱线图像与第一纱线图像相同，此时可以将第n纱线图像作为新的标准纱线图像。
15、进一步地，所述系统还包括预警分级单元，所述预警分级单元用于获取预设时间段内的多帧纱线图像；
16、所述多帧纱线图像分别为图像a1、图像a2、……、和图像am；
17、对所述多帧纱线图像进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纺织设备监控系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，所述系统还包括图像处理单元，所述图像处理单元用于对所述图像采集单元采集的图像数据进行去噪处理。
3.根据权利要求1所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，所述系统还包括图像初始化单元：用于获取纺织设备中纱线的历史图像数据，基于所述历史图像数据，获取所述纺织设备的标准纱线图像，将所述第一纱线图像与所述标准纱线图像进行比对，若比对成功，不动作；若比对失败，将所述第一纱线图像替换为所述标准纱线图像。
4.根据权利要求1所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，继续对所述纺织设备进行监测包括：
5.根据权利要求1所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，所述系统还包括预警分级单元，所述预警分级单元用于获取预设时间段内的多帧纱线图像；
6.根据权利要求5所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，所述一级预警信息具体为纱线材质导致纱线存在断线风险；所述二级预警信息具体为纺织设备导致纱线存在断线风险；所述三级预警信息具体为纱线材质
7.根据权利要求6所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，所述故障排查单元基于所述预警信息，确定断线故障类型并发送断线故障信息包括；
8.根据权利要求7所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，当判定所述断线故障类型中包括所述纺织设备时，基于所述纺织设备的历史故障数据，获取所述纺织设备不同故障类型对应的第二生产参数；基于所述纺织设备不同故障类型及对应的所述第二生产参数，构建第一模块并进行训练；获取所有第一生产参数中超过对应安全范围的生产参数作为第三生产参数，将所述第三生产参数输入到经过训练后的所述第一模块；所述第一模块对所述第三生产参数进行处理得到纺织设备具体故障数据；将所述纺织设备具体故障数据添加到所述断线故障信息后发送。
9.根据权利要求7所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，采用预设方式处理断线故障具体为：
10.一种纺织设备监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种纺织设备监控系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，所述系统还包括图像处理单元，所述图像处理单元用于对所述图像采集单元采集的图像数据进行去噪处理。
3.根据权利要求1所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，所述系统还包括图像初始化单元：用于获取纺织设备中纱线的历史图像数据，基于所述历史图像数据，获取所述纺织设备的标准纱线图像，将所述第一纱线图像与所述标准纱线图像进行比对，若比对成功，不动作；若比对失败，将所述第一纱线图像替换为所述标准纱线图像。
4.根据权利要求1所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，继续对所述纺织设备进行监测包括：
5.根据权利要求1所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，所述系统还包括预警分级单元，所述预警分级单元用于获取预设时间段内的多帧纱线图像；
6.根据权利要求5所述的一种纺织设备监控系统，其特征在于，所述一级预警信息具体为纱线材质导致纱线存在断线风险；所述二级预警信息具体为...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴登俊，李志琼，
申请(专利权)人：四川中兴纺织有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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