[发明专利]一种称重异常报警系统

权利要求书

1.一种称重异常报警系统，其特征在于，包括

数据采集模块，用于采集称重传感器数据和称重设备运行参数，并传送至数据存储模块和数据计算模块；

数据存储模块，用于对数据进行记录、分类、存储；

数据计算模块，内部预先存储有称重异常诊断方法，用于实时分析数据采集模块传送的称重传感器数据和运行参数，并对称重传感器进行称重异常故障报警和预警，同时将报警和预警信息传送至业务管理模块；

业务管理模块，用于称重异常报警和预警信息的管理和运行日志的查询；

网络接口模块，用于将称重状态信息上传到上一级的设备中；

辅助模块，用于向上述模块提供电源和人机交互基础部件；

称重异常诊断方法包括空载诊断方法和称量诊断方法，

其中，空载诊断方法包括以下步骤：

S1衡器初始安装校准完成后，记录衡器称重传感器的初始值；

设衡器由n个称重传感器组成，此时，使衡器处于空载状态，每X秒获取1次n个称重传感器的输出值，依次记为AD1、AD2、AD3…ADn，连续记录Y秒，共获得(Y/X)*n个称重传感器的输出值，计算Y/X个AD1的平均值记为AD1_初始，计算Y/X个AD2的平均值记为AD2_初始,以此类推，计算Y/X个ADn的平均值记为ADn_初始；

S2衡器正常运行时，每完成一次称量，回到空载状态时，每X秒获取1次称重传感器的输出值，连续记录A秒，共获得(A/X)*n个称重传感器的输出值，计算A/X个AD1的平均值记为AD1_当前，计算A/X个AD2的平均值记为AD2_当前,以此类推，计算A/X个ADn的平均值记为ADn_当前；

S3计算K₁＝(AD1_当前-AD1_初始)/AD1_初始，计算K₂＝(AD2_当前-AD2_初始)/AD2_初始，以此类推，计算K_n＝(ADn_当前-ADn_初始)/ADn_初始；

S4比较上述n个K值的绝对值的大小，选出最大和最小的两个值，记为|K|_最大和|K|_最小，若|K|_最大-|K|_最小P1*|K|_最小，则发出称重异常报警信息，其中，P1值为系统可设定的报警阈值；

若|K|_最大-|K|_最小P2*|K|_最小，则发出称重异常预警信息，其中，P2值为系统可设定的报警阈值，并且P2P1；

S5记录K₁值为K1[0]，记录K₂值为K2[0]，以此类推，记录K_n值为Kn[0]；

S6每重复一次步骤S2-S4，按照步骤S5的方式，记录K₁值为K1[1]，记录K₂值为K2[1]，以此类推，记录Kn值为Kn[1]，如此反复，直至记录为K1[m]，记录K2值为K2[m]，…，记录K_n值为Kn[m]；

其中，m＝0,1,2，3…，为系统可设定的值，当第m+1个数据生成时，取代K1[0]、K2[0]…Kn[0]，当第m+2个数据生成时，取代K1[1]、K2[1]…Kn[1]，以此类推，直至生成K1[m]、K2[m]…Kn[m]后，再循环取代；

S7比较上述m个K1值的绝对值的大小，选出最大和最小的两个值，记为|K1|_最大和|K1|_最小，若|K1|_最大-|K1|_最小P3*|K1|_最小，则发出称重异常报警信息，其中，P3值为系统可设定的报警阈值；

若|K1|_最大-|K1|_最小P4*|K1|_最小，则发出称重异常预警信息，其中，P4值为系统可设定的报警阈值，并且P4P3；以此类推，直至比较上述m个Kn值的绝对值的大小，选出最大和最小的两个值，记为|Kn|_最大和|Kn|_最小，若|Kn|_最大-|Kn|_最小P3*|Kn|_最小，装置发出称重异常报警信息；若|Kn|_最大-|Kn|_最小P4*|Kn|_最小，装置发出称重异常预警信息，并且P4P3；

S8重复步骤S2-S7；

S9每当衡器重新校准完成后，返回步骤S1；

称量诊断方法包括以下步骤：

S1衡器初始安装校准完成后，记录衡器称重传感器的初始值；

设衡器由n个称重传感器组成，此时，使衡器处于空载状态，每X秒获取1次n个称重传感器的输出值，依次记为AD1、AD2、AD3…ADn，连续记录Y秒，共获得(Y/X)*n个称重传感器的输出值，计算Y/X个AD1的平均值记为AD1_初始，计算Y/X个AD2的平均值记为AD2_初始,以此类推，计算Y/X个ADn的平均值记为ADn_初始；

S2衡器正常运行时，当第一次进行称量时，每X秒获取1次称重传感器的输出值，连续记录A秒，共获得(A/X)*n个称重传感器的输出值，计算A/X个当前AD1的平均值记为AD1_c，计算A/X个当前AD2的平均值记为AD2_c,以此类推，计算A/X个当前ADn的平均值记为ADn_c；

计算AD1_z＝AD1_c-AD1_初始，计算AD2_z＝AD2_c-AD2_初始，以此类推，计算ADn_z＝ADn_c-ADn_初始；同时，记录此时的载荷重量Wc，按称重传感器的最大秤容量将称重区间分成s等份，即Wz₁、Wz₂…Wz_s，其中，s表示按称重传感器的最大秤容量进行分等的系数，若Wc数值落在Wz_a称重区间内，其中，Wz_a表示s等份称重区间中的某个称重区间；记录下第一条分类记录Wz_a(1)[AD1_z,AD2_z…ADn_z]，称量次数Jz_a由初始值0增加1，即Jz_a为1；

S3当第二次进行称量时，每X秒获取1次称重传感器的输出值，连续记录A秒，共获得(A/X)*n个称重传感器的输出值，计算A/X个当前新的AD1的平均值记为AD1_c，计算A/X个当前新的AD2的平均值记为AD2_c,以此类推，计算A/X个当前新的ADn的平均值记为ADn_c；计算当前新的AD1_z＝AD1_c-AD1_初始，AD2_z＝AD2_c-AD2_初始，以此类推，计算ADn_z＝ADn_c-ADn_初始；

同时，记录此时新的载荷重量Wc，若Wc数值落在Wz_a称重区间内，则进一步比较当前新的AD1_z和Wz_a(1)中的AD1_z，若(|AD1_z-Wz_a(1)[AD1_z]|)/Wz_a(1)[AD1_z]Wp，其中，Wp为系统可设定的差异系数，Wz_a(1)[AD1_z]表示Wz_a(1)记录中的AD1_z，则再进一步比较当前新的AD2_z和Wz_a(1)中的AD2_z，(|AD2_z-Wz_a(1)[AD2_z]|)/Wz_a(1)[AD2_z]Wp，则再进一步比较当前新的AD3_z和Wz_a(1)中的AD3_z，直至(|ADn_z-Wz_a(1)[ADn_z]|)/Wz_a(1)[ADn_z]Wp；

若上述的比较过程中，如有一个条件不满足，则记录下第二条分类记录Wz_a(2)[AD1_z,AD2_z…ADn_z]，如都满足，可视为这条记录和第一条记录相同，则不再重复记录，无论上述条件满足或不满足，称量次数Jz_a都增加1，即为2；

若Wc数值没有落在Wz_a称重区间内，而是落在Wz_b称重区间内，其中，Wz_b表示s等份称重区间中的某个称重区间；则记录第二条分类记录Wz_b(1)[AD1_z,AD2_z…ADn_z]，称量次数Jz_b由初始值0增加1，即Jz_b为1；

S4当第h次进行称量时，每X秒获取1次称重传感器的输出值，连续记录A秒，共获得(A/X)*n个称重传感器的输出值，计算A/X个当前新的AD1的平均值记为AD1_c，计算A/X个当前新的AD2的平均值记为AD2_c,以此类推，计算A/X个当前新的ADn的平均值记为ADn_c；计算当前新的AD1_z＝AD1_c-AD1_初始，计算当前新的AD2_z＝AD2_c-AD2_初始，以此类推，计算当前新的ADn_z＝ADn_c-ADn_初始；同时，记录此时新的载荷重量Wc，若Wc数值落在Wz_d称重区间内，Wz_d属于Wz₁、Wz₂…Wz_s的中的某个区间；

若Wz_d的记录称量次数Jz_d为0，则表示这是一条新的记录，则记录这条新的分类记录Wz_d(1)[AD1_z,AD2_z…ADn_z]，称量次数Jz_d由初始值0增加1，即Jz_d为1；

若Wz_d的记录称量次数Jz_d数量大于0并且小于k，k为系统可设定的数值；则进一步比较当前AD1_z和Wz_d(1)中的AD1_z，若(|AD1_z-Wz_d(1)[AD1_z]|)/Wz_d(1)[AD1_z]Wp，则再进一步比较当前AD2_z和Wz_d(1)中的AD2_z，若(|AD2_z-Wz_d(1)[AD2_z]|)/Wz_d(1)[AD2_z]Wp，则再进一步比较当前AD3_z和Wz_d(1)中的AD3_z，直至(|ADn_z-Wz_d(1)[ADn_z]|)/Wz_d(1)[ADn_z]Wp；比较完成Wz_d(1)中的记录后，若条件都满足，可视为这条记录和第一条记录相同，则不再重复记录；若上述的比较过程中，如有一个条件不满足，则再继续比较Wz_d(2)中记录，即比较当前AD1_z和Wz_d(2)中的AD1_z，若(|AD1_z-Wz_d(2)[AD1_z]|)/Wz_d(2)[AD1_z]Wp，则再进一步比较当前AD2_z和Wz_d(2)中的AD2_z，若(|AD2_z-Wz_d(2)[AD2_z]|)/Wz_d(2)[AD2_z]Wp，则再进一步比较当前AD3_z和Wz_d(2)中的AD3_z，直至(|ADn_z-Wz_d(2)[ADn_z]|)/Wz_d(2)[ADn_z]Wp；比较完成Wz_d(2)中记录后，若条件都满足，可视为这条记录和第二条记录相同，则不再重复记录；若有一个条件不满足，则再继续比较Wz_d(3)中记录，以此类推，直至比较完Wz_d中所有分类记录；若比较完成Wz_d中最后一条分类记录里的AD1_z…ADn_z，如有一个条件不满足，则记录下这条新的分类记录Wz_d(i)[AD1_z,AD2_z…ADn_z]，i为新记录的序号，如都满足，可视为这条记录和Wz_d中的某条记录相同，则不再重复记录，无论上述条件满足或不满足，称量次数Jz_d都增加1；

若Wz_d的记录称量次数Jz_d数量大于k，则进一步比较当前新的AD1_z和Wz_d(1)中的AD1_z，若(|AD1_z-Wz_d(1)[AD1_z]|)/Wz_d(1)[AD1_z]Wp，则进一步比较当前新的AD2_z和Wz_d(1)中的AD2_z，若(|AD2_z-Wz_d(1)[AD2_z]|)/Wz_d(1)[AD2_z]Wp，则进一步比较当前AD3_z和Wz_d(1)中的AD3_z，以此类推，直至比较完Wz_d(1)中的所有分类记录；若条件都满足，则返回S4继续下一次称量；若有一个条件不满足，则继续比较当前新的AD1_z和Wz_d(2)中的AD1_z，若(|AD1_z-Wz_d(2)[AD1_z]|)/Wz_d(2)[AD1_z]Wp，则进一步比较当前新的AD2_z和Wz_d(2)中的AD2_z，若(|AD2_z-Wz_d(2)[AD2_z]|)/Wz_d(2)[AD2_z]Wp，则进一步比较当前AD3_z和Wz_d(2)中的AD3_z，以此类推，直至比较完Wz_d(2)中的所有分类记录；若条件都满足，则返回S4继续下一次称量；若有一个条件不满足，则继续比较当前新的AD1_z和Wz_d(3)中的所有记录，以此类推，直至比较完Wz_d中所有分类记录，若条件都满足，则返回S4继续下一次称量；若有一个条件不满足，则发出称重异常预警信息；任何一条预警信息经人工干预后可视为一次正常的称重，并将这次称量的信息写入记录中，即Wz_d(i)[AD1_z,AD2_z…ADn_z]，无论上述条件满足或不满足，称量次数Jz_d都增加1；

S5当衡器继续称量时，返回步骤S4；每当衡器重新校准完成后，返回步骤S1；

其中，a、b、d、h、n均为正整数；

上述称重异常报警和预警信息通过网络接口模块采用无线或有线方式传送至上一级设备。