[发明专利]一种结晶器振幅信号的滤波方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种结晶器振幅信号的滤波方法及装置。

背景技术

把高温钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的生产工艺过程叫做连续铸钢。完成这一过程所需的设备叫连铸成套设备。浇钢设备、连铸机本体设备、切割区域设备、引锭杆收集及输送设备的机电液一体化构成了连续铸钢核心部位设备，习惯上称为连铸机。结晶器是连铸机非常重要的部件，称之为连铸设备的“心脏”。结晶器可以使钢液逐渐凝固成所需要规格、形状的坯壳；通过结晶器的振动，使坯壳脱离结晶器壁而不被拉断和漏钢；通过调整结晶器的参数，使铸坯不产生脱方、鼓肚和裂纹等缺陷；保证坯壳均匀稳定的生成。

目前结晶器的振动有正弦波式振动和非正弦波式振动两种方式。结晶器振动参数可以衡量结晶器液面稳定性，判断浇注是否易于控制，考量铸坯表面是否平滑。结晶器振动的原始信号采样中包含大量不规律的噪音数据(噪音来源于现场的电流干扰)，直接采集到的信号数据无法真实反映结晶器的振动参数，因此需要对结晶器振幅信号进行滤波。

在现有技术中，一般采用“滑动均值滤波”算法过滤结晶器振动原始信号采样中的噪音，滑动均值滤波法是将采样分解成多个窗体滤波，按照滤波窗体的大小分段进行滤波。

但是，采用“滑动窗体均值滤波”算法过滤结晶器振动原始信号采样中的噪音，每次滤波时，由于完全清空前一个窗体的采样数据，新的窗体与下一个窗体之间会有振荡，波形产生断裂，参见图1所示，这样将影响结晶器振动参数的采集。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种结晶器振幅信号的滤波方法及装置，以解决现有技术中对结晶器振幅信号进行滤波时存在窗体之间的振荡，导致波形断裂的问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

一种结晶器振幅信号的滤波方法，所述方法包括：

采集结晶器振幅原始信号；

对所述结晶器振幅原始信号进行采样，获得并保存振幅采样信号；

将所述振幅采样信号划分为若干个均值滤波窗体；

按照所述振幅采样信号的时间顺序对所述若干个均值滤波窗体内的振幅采样信号逐个进行滤波；

所述按照所述振幅采样信号的时间顺序对所述若干个均值滤波窗体内的振幅采样信号逐个进行滤波，具体包括：

将每个所述均值滤波窗体分为第一子窗体以及第二子窗体；

根据当前均值滤波窗体内的振幅采样信号以及前一个均值滤波窗体的第二子窗体内的振幅采样信号，对所述当前均值滤波窗体进行平均滤波；

所述当前均值滤波窗体进行平均滤波后，删除所述当前均值滤波窗体的第一子窗体内的振幅采样信号。

相应的，所述按照所述振幅采样信号的时间顺序对所述若干个均值滤波窗体内的振幅采样信号逐个进行滤波，包括：

按照所述振幅采样信号的时间正向对所述若干个均值滤波窗体内的振幅采样信号逐个进行滤波。

相应的，所述按照所述振幅采样信号的时间顺序对所述若干个均值滤波窗体内的振幅采样信号逐个进行滤波，包括：

按照所述振幅采样信号的时间反向对所述若干个均值滤波窗体内的振幅采样信号逐个进行滤波。

相应的，所述方法还包括：

分别计算所述第一子窗体内振幅采样信号的幅值之和以及所述第二子窗体内振幅采样信号的幅值之和；

所述根据当前均值滤波窗体内的振幅采样信号以及前一个均值滤波窗体的第二子窗体内的振幅采样信号，对所述当前均值滤波窗体进行平均滤波，包括：

所述根据当前均值滤波窗体的第一子窗体以及第二子窗体内的振幅采样信号之和以及前一个均值滤波窗体的第二子窗体内的振幅采样信号之和，对所述当前均值滤波窗体进行平均滤波。

相应的，所述方法还包括：

定义所述均值滤波窗体的宽度，之后将所述振幅采样信号划分为若干个均值滤波窗体。

一种结晶器振幅信号的滤波装置，所述装置包括：

采集单元，用于采集结晶器振幅原始信号；

保存单元，用于对所述结晶器振幅原始信号进行采样，获得并保存振幅采样信号；

划分单元，用于将所述振幅采样信号划分为若干个均值滤波窗体；

滤波单元，用于按照所述振幅采样信号的时间顺序对所述若干个均值滤波窗体内的振幅采样信号逐个进行滤波；

所述滤波单元具体包括：

划分子单元，用于将每个所述均值滤波窗体分为第一子窗体以及第二子窗体；