[发明专利]轧机设备状态在线监测与诊断系统及监测诊断方法

权利要求书

1.一种轧机设备状态在线监测与诊断系统，其特征在于，包括：

数据解析模块，自动将加密的生产数据文件，按照指定的通道和采样频率方式解析成常规的txt数据文件，

伺服阀差值分析模块，根据已解析的伺服阀实时给定值和实时反馈值，计算出给定值和反馈值的实时差值，采用控制图方法计算出单块钢的控制上下限作为异常上下限，并结合工艺要求设置故障上下限，绘制伺服阀差值控制图，并提取出相应的异常信息和故障信息，

电气传感器振荡分析模块，具有分别采集电机电流、力矩和速度三类传感器，分别根据已解析的电机电流、力矩、速度数据，采用短时傅里叶变换方法计算出频率随时间变化的时频曲线，再结合控制图和工艺要求的频率故障上下限，提取出相应的异常信息和故障信息，

旋转部件振动信号分析模块，首先计算并判断数据的均值和均方根值是否超出给定阈值；然后再将超出阈值的数据通过稀疏分解算法，提取出数据中的稀疏成分，得到振动数据的稀疏表示，

信息综合处理模块,根据伺服阀差值分析模块提取的异常和故障信息、电气传感器振荡分析模块提取的异常和故障信息、旋转部件振动信号分析模块提取的稀疏表示信息，收集大量故障案例样本数据，通过支持向量机算法训练出多特征数据的故障分类器，

故障报警模块，根据提取的故障信息和判断出的故障类型，生成故障报警完整信息，

监控视图模块，故障报警模块生成的故障报警完整信息分别通过系统状态指示灯和数据列表形式展示在各分厂电脑终端，

通道管理模块，对轧线L1控制系统中与轧制稳定性和产品质量指标相关的数据通道进行管理，包括通道编号、通道名称、通道所属设备区域、通道所属产线区域的管理,

标准管理模块，每项与轧制稳定性和产品质量指标相关的数据均会根据工艺要求设置故障标准上下限，通过该模块的授权后，可对标准上下限进行配置和修改，

故障反馈模块，由操作员手动录入故障排除的基本信息，包括故障排除时间、故障排除方法、故障影响因素、故障排除状态。

2.如权利要求1所述的轧机设备状态在线监测与诊断系统，其特征在于，还包括：

报表报送模块，将故障信息和反馈处理结果发送至管理服务器，定期向上一级汇报状态信息。

3.如权利要求2所述的轧机设备状态在线监测与诊断系统，其特征在于：

其中，所述报表报送模块包含预定周期内的异常发生率、故障发生率、异常排除率、故障排除率、故障信息列表，其中故障信息列表包含故障发生时间、故障位置、处理结果、负责人。

4.如权利要求1所述的轧机设备状态在线监测与诊断系统，其特征在于：

其中，所述报警完整信息包括故障时间、所属产线区域、所属设备区域、采集的指标值、计算和设定的上下限、钢卷号以及状态信息。

5.一种轧机设备状态在线监测与诊断方法，利用如权利要求1所述轧机设备状态在线监测与诊断系统进行轧机设备状态在线监测与诊断，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、通过数据解析模块完成数据服务器加密采集文件的解析，获取轧钢过程各设备状态的准确数据信息，

步骤二、采用基于信号多特征的状态监测与故障诊断处理方法，得到轧钢过程设备的状态信息，

步骤三、电脑终端接收故障报警信息，通过数据管理模块将处理结果反馈至应用程序服务器，构成设备故障的发现-排除-反馈的闭环处理方式，

步骤四、将故障信息和反馈处理结果通过报表报送模块发送至管理服务器，定期向上一级汇报状态信息。

6.如权利要求5所述的轧机设备状态在线监测与诊断方法，其特征在于：

步骤一中，通过以太网连接到各分厂数据服务器，经过路径配置、通道配置、文件扫描、文件提取，再通过数据解析得到轧钢过程各设备状态相关的txt数据文件。

7.如权利要求5所述的轧机设备状态在线监测与诊断方法，其特征在于：

步骤一中，根据轧机状态监测的需求得到时间、轧制力、带钢长度、零调偏差、磁尺位移、电流、力矩、速度、刚度和钢卷号信息。