CN101435718A - 电子皮带秤多传感器信息融合感知补偿方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子皮带秤多传感器信息融合感知补偿方法和系统，属动态计重技术领域中电子皮带秤的使用条件的检测、补偿方法。在皮带秤的下面沿皮带运行方向均匀对称分布有若干采集皮带秤称即时信息的传感器，通过对多传感器信息的有效组合获得的空间或时间上互补和冗余的直接信息，然后根据自动分析、综合获取的实时特性信息对皮带秤系统补偿计算。本发明的有益效果是：应用皮带称多参数信息融合技术，弥补了传统皮带秤使用简单传力系统和对单一传感器信息进行直接积分计量模式所固有的缺陷，并对称重系统进行智能故障诊断，对称重系统误差进行有效的补偿。
Description
技术领域
本发明涉及动态计重技术领域中电子皮带秤的使用条件的检测、补偿方法。具体是一种电子皮带秤多传感器信息融合感知补偿方法和系统。
背景技术
电子皮带秤是安装在皮带输送机上，应用于对散状物料连续输送中实施计量和控制的动态计量设备。由于设备恶劣的使用条件，使电子皮带秤产品的高精度运行和长期稳定性得不到有效的保证和提高。这些恶劣的使用条件主要是皮带张力变化、偏载、皮带跑偏、温度变化等。大量的实验和使用经验证明：电子皮带秤运行中的偏载造成的误差可达0.3％，系统存在相当皮带宽度10％的跑偏将带头0.0014％的系统误差。
通常地，传统电子皮带秤并不具有检测和处理使用条件，进而补偿其对称重系统造成的影响的功能。
发明内容
本发明提供一种电子皮带秤多传感器信息融合感知补偿方法和系统，目的是克服在恶劣的使用条件下传统电子皮带秤误差大的缺陷。
本发明是以如下技术方案实现的：、一种电子皮带秤多传感器信息融合感知补偿方法，其特征是在皮带秤的下面沿皮带运行方向均匀对称分布有若干采集皮带秤称即时信息的传感器，通过对多传感器信息的有效组合获得的空间或时间上互补和冗余的直接信息，然后根据自动分析、综合获取的实时特性信息对皮带秤系统补偿计算。
一种电子皮带秤多传感器信息融合感知补偿系统，包括由速度传感器和多个采集信息的称重传感器组成的信息感知系统，对信息进行处理运算的称重显示控制器；所述的速度传感器和称重传感器通过数据线与称重显示控制器的输入端口连接；称重显示控制器通过写入的运算软件实现分时地将一个传感器信息或几个传感器的多参数组合信息读入，并将具有一定程度的不确定性的信息应用多变量状态分析方法使信息融合所处理的多传感信息具有更复杂的形式和信息容量，从而感知皮带秤运行环境和皮带秤自身状态，并对称重系统进行智能故障诊断，对称重系统误差进行有效的补偿。
本发明的有益效果是：应用皮带称多参数信息融合技术，弥补了传统皮带秤使用简单传力系统和对单一传感器信息进行直接积分计量模式所固有的缺陷，并对称重系统进行智能故障诊断，对称重系统误差进行有效的补偿。
附图说明
图1是本发明的原理和结构示意图；
图2是本发明的一个实施例的示意图；
图3是本发明的第二个实施例的示意图；
图4是本发明的第三个实施例的示意图。
图中：1、皮带，2、称重托辊I，3、称重托辊II，4、速度传感器，5、称重传感器WI，6、称重传感器WII，7、称重传感器WIII，8、称重传感器WIV，9、称重显示控制器，10、信息输入组合装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明的信息感知系统由沿皮带1运行方向横向平行设置在皮带下面的称重托辊I2、称重托辊II3、称重传感器WI5、称重传感器WII6、称重传感器WIII7、称重传感器WIV8和一只速度传感器4构成。称重传感器WI5和称重传感器WII6分别安装在称重托辊I2的两端，称重传感器WIII7和称重传感器WIV8分别安装在称重托辊II3的两端。称重传感器WI5、称重传感器WII6、称重传感器WIII7、称重传感器WIV8和一只速度传感器4均与称重显示控制器9连接。当系统有一个确定的安装和运行状态时，称重传感器、速度传感器均有一个被记录的初态，皮带称多参数信息融合技术将多个传感器所获得的空间或时间上互补和冗余的直接信息，依据皮带秤的结构和电气特征加以自动分析、综合获取更丰富的实时特性信息。
如图2所示，分别将称重传感器WI5、称重传感器WIII7、称重传感器WII6、称重传感器WIV8信息读入称重控制显示器，可获得各称重传感器的运行状态和偏离初态的信息。
如图3所示：将称重传感器WI5和WIII7并联、WII6和WIV8并联组合，经运算，实际空载运行时可获得皮带称系统胶带跑偏的信息，而负载运行时则可得到称重系统偏载的信息。
如图4所示：将称重传感器WI5和WII6、WIII7和WIV8并联组合运算，可获得皮带张力变化和抖动情况的信息等。
如上举例，通过多传感器、多变量融合分析可得到皮带张力、抖动、偏载、速度损失等大量皮带秤性能和使用条件信息，系统根据这些即时的信息动态对电子皮带秤进行补偿处理。
皮带称多参数信息融合技术是应用模糊神经网络技术实现的，基于模糊神经网络的称重显示控制器采用具有输入、模糊化、推理和非模糊化四层结构的模糊神经网络，电子称传感器系统所提供的信息作为输入层神经元直接将输入数值直接传输到相联的第二层是模糊化层，模型利用此层神经元来产生简单的模糊隶属函数。模糊神经网络中固化了大量的信息和经过优化的参数，系统可以在无法得知准确规则或规则不完整的条件下，利用已有的典型数据通过离线学习让神经网络自已总结规则，达到令人满意的融合效果，从而实施有效的系统补偿，达到提高皮带秤精度和长期稳定性的目的。
Claims (5)
1、一种电子皮带秤多传感器信息融合感知补偿方法，其特征是在皮带秤的下面沿皮带运行方向均匀对称分布有若干采集皮带秤即时信息的多个传感器，通过对多个传感器信息的有效组合获得的空间或时间上互补和冗余的直接信息，然后根据自动分析、综合获取的实时特性信息对皮带秤系统补偿计算。
2、一种电子皮带秤多传感器信息融合感知补偿系统，其特征是包括由速度传感器(4)和多个采集信息的称重传感器组成的信息感知系统，对信息进行处理运算的称重显示控制器(9)；所述的速度传感器和称重传感器通过数据线与称重显示控制器的输入端口连接；称重显示控制器通过写入的运算软件实现分时地将一个传感器信息或几个传感器的多参数组合信息读入，并将具有一定程度的不确定性的信息应用多变量状态分析方法使信息融合所处理的多传感信息具有更复杂的形式和信息容量，从而感知皮带秤运行环境和皮带秤自身状态，并对称重系统进行智能故障诊断，对称重系统误差进行有效的补偿。
3、根据权利要求2所述的电子皮带秤多传感器信息融合感知补偿系统，其特征是信息感知系统由安装在皮带秤下面的两只称重托辊、四只称重传感器和一只速度传感器构成；四只称重传感器分别安装在两只计量托辊的两端；四只称重传感器分别与称重显示控制器连接。
4、根据权利要求2所述的电子皮带秤多传感器信息融合感知补偿系统，其特征是信息感知系统由平行安装在皮带秤下面的两只称重托辊、四只称重传感器和一只速度传感器构成；四只称重传感器分别安装在两只称重托辊的两端；呈对角的两只称重传感器并联后分别与称重显示控制器连接。
5、根据权利要求2所述的电子皮带秤多传感器信息融合感知补偿系统，其特征是信息感知系统由平行安装在皮带秤下面的两只称重托辊、四只称重传感器和一只速度传感器构成；四只称重传感器分别安装在两只称重托辊的两端；同一称重托辊两端的两只称重传感器并联后分别与称重显示控制器连接。
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