[发明专利]基于盲源分离单边检测法的烧结机漏风故障在线诊断方法

说明书

本发明公开一种基于盲源分离单边检测法的烧结机漏风故障在线诊断方法。烧结机车间安装若干声音信号采集器，所述方法包括：步骤1：利用声音信号采集器采集正常工况下烧结生产车间的声音数据，获得车间声音历史样本库，通过采样和去噪处理得到离线正常样本集；步骤2：将步骤1中获得的正常样本集进行分析并建立烧结机正常声音模型；步骤3：实时采集当前烧结生产车间的声音数据获得在线声音样本，将采集到的在线声音样本和正常声音模型进行比较，依据比较结果判断在线声音样本是否异常，如果在线声音样本的数据异常，则将在线声音样本的数据与漏风故障声音模型进行比较，判断在线声音样本是否属于已定义的漏风故障以判断烧结机是否发生漏风故障。

技术领域

本发明涉及一种基于盲源分离单边检测法的烧结机漏风故障在线诊断方法。

背景技术

铁矿石烧结是现代钢铁冶金流程中的重要环节，其最主要生产环节是在台车式烧结机上将混合均匀的小颗粒状原料点火燃烧，使其熔合成块状烧结矿。为保证烧结矿结结块的强度和化学成分，需要原料在烧结机上得到充分燃烧。混合搅拌均匀的小颗粒状原料在烧结机上是以厚料层形式均匀分布的，为保证原料的充分燃烧，烧结机会在原料层下方设置风箱并连接抽风机，通过抽风机产生的负压，将新鲜空气带入到燃烧的原料层中。台车是若干移动式的独立小车拼接而成，台车与台车间、风箱和台车间存在间隙和活动连接，由于烧结机的密封结构和长期使用的保养问题，这就导致容易在各种不同部位产生漏风现象，导致燃烧不充分和抽风机能源的浪费，严重漏风的情况下，甚至会产生高温颗粒物洒落，造成生产事故。烧结机及其附属的风箱、风管、阀门等，由于结构复杂，且工作在高温状态，使漏风率的检测一直缺少行之有效的手段，难以进行密封性检测。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于盲源分离单边检测法的烧结机漏风故障在线诊断方法。

为达到上述目的，本发明一种基于盲源分离单边检测法的烧结机漏风故障在线诊断方法，包括烧结机所在车间安装若干声音信号采集器，所述方法包括如下步骤：

步骤1：利用声音信号采集器采集正常工况下烧结生产车间的声音数据，获得车间声音历史样本库，通过采样和去噪处理后得到离线正常样本集；

步骤2：将步骤1中获得的正常样本集进行分析和建立烧结机正常声音模型；

步骤3：实时采集当前烧结生产车间的声音数据获得在线声音样本，将采集到的在线声音样本和正常声音模型进行比较，依据比较结果判断在线声音样本是否异常，如果在线声音样本的数据异常，则将在线声音样本的数据与漏风故障声音模型进行比较，判断在线声音样本是否属于已定义的漏风故障以判断烧结机是否发生漏风故障；

所述的步骤2中获得的正常样本集进行分析和建立烧结机正常声音模型的方法包括：

步骤2.1：对正常样本集进行独立成分分析，得到烧结机生产车间声音信号的信源重构模型；

步骤2.2：利用获得的信源重构模型对正常样本集中的声音数据进行信源重构，得到正常工作信源重构样本集；

步骤2.3：将获得的正常工作信源重构样本集在不同声音来源上的独立信号分量作为漏风故障特征音源集，计算特征音源集中各个特征音源对应的声音强度获得正常样本强度集，Xs_normal＝{S₁，…，S_k}；

步骤2.4：利用获得的正常样本强度集构建得到烧结机正常声音模型；

所述步骤3中判断烧结机是否发生漏风故障的步骤为：

步骤3.1：将获得的在线声音样本实时进行信源重构，得到故障特征音源对应的在线声音强度集；

步骤3.2计算在线声音强度集与正常声音模型的相似测度，依据相似性测度判断在线生产样本是否异常；