[发明专利]一种面向振动式钢包下渣检测的嵌入式数据采集系统

权利要求书

1.一种面向振动式钢包下渣检测的嵌入式数据采集系统，其特征在于：包括多点并行信号采集系统、信号预处理系统与实时数据分析系统；

所述的多点并行信号采集系统，以钢包浇注机构及其支撑台架为考察对象，确定多个特征振动信号测量点，然后在每个测量点安装振动传感器，全方位采集钢包浇注过程中产生的冲击振动信号，进行初步放大处理，最后以并行方式将信号输送至信号预处理系统；

所述的信号预处理系统，能够接收多路传感器的实时振动信号，对其进行预处理操作后上传至实时数据分析系统；其包括信号放大模块、模数转换模块、数字滤波模块、数据传输模块；

所述的信号放大模块对相对微弱的钢流冲击振动信号进行二次隔离放大，使其能够在连铸车间的强噪声环境中传输，且产生与其它测量数据相匹配的有用信号；

所述的模数转换模块完成所采集振动信号的模/数转换工作，可以根据不同的检测要求设置相应的物理采样频率；

所述的数字滤波模块过滤经过放大与模/数转换的振动信号含有的环境干扰成分，除掉尖峰冲击信号；

所述的数据传输模块将经过预处理的振动信号按照既定的数据传输协议格式打成数据分组或者数据文件，并通过数据传输协议上传至实时数据分析系统；

所述的实时数据分析系统，接收信号预处理系统上传的实时数据分组，按照数据传输协议格式约定进行拆分，提取钢流冲击振动信号并完成显示、存储与分析判断的功能；其包括数据显示模块、数据存储模块、状态识别模块；

所述的数据显示模块，负责实时数据图形的显示，可以根据不同要求查看时域、频域或者静态特征参数的当前变化趋势；

所述的数据存储模块，根据具体的配置参数存储一定长度的数据文件，组成面向钢包下渣物理过程检测的主题数据库，为后续的特征参数提取、算法学习等工作提供充足的数据支持，并具备历史数据的回放与离线分析的功能；

所述的状态识别模块，根据水流冲击振动基本特征，选用相应的信号识别算法得到当前的钢流浇注状态，并发出相应的报警提示信号。

2.根据权利要求1所述的一种面向振动式钢包下渣检测的嵌入式数据采集系统，其特征在于：所述振动信号测量点包括操作臂、钢包回转台、连铸机支撑台架、中间包与操作臂支撑杆；

所述的操作臂测量点是通过无机粘合剂将振动传感器固定在操作臂远离钢流的一端，其采集与之相连的水口保护套管的钢流冲击振动信号；

所述的钢包回转台测量点是通过磁性套座将振动传感器固定在回转台的一端，其采集在钢包浇注过程中，回转台在外界激励作用下产生的冲击振动信号； 

所述的连铸机支撑台架测量点是通过打桩方式将振动传感器固定在连铸机工作平台的边缘位置，其采集连铸机支撑钢构在外界激励作用下产生的冲击振动信号；

所述的中间包测量点是通过无机粘合剂将振动传感器固定在中间包耐火层外缘，其采集由中间包水口开度变化而引起的中间包液位振荡所产生的冲击振动信号；

所述的操作臂支撑杆测量点是通过磁性套座将振动传感器固定在操作臂支撑杆中间部位，其采集与之相连的操作臂所传递的钢流冲击振动与连铸机平台产生的环境振动的耦合信号。