CN101850858B - 光子型条包缺支检测方法 - Google Patents

Abstract

一种光子型条包缺支检测方法，本发明是在系统中有多路数据采样信号，事先先假定其中一个或多个采样数据正确无误差，将其作为标准数据源，进行实时采样分析，在分析过程中判断其他相似采样通道数据，对其他相似采样通道数据进行实时修正，确保其他采样通道数据的完整，避免误差，提高数据精度。

Description

光子型条包缺支检测方法

技术领域

本发明涉及一种软件系统中实时数据的采集和处理技术，尤其是一种条包缺支检测中多路相似或相近实时数据的采集和处理的方法，具体的说是一种光子型条包缺支检测方法。

背景技术

目前，随着计算机和传感器技术的发展，使得人们利用其进行实时试验数据采集越来越方便，可以得到被测目标的某些物理量经过非电量到电量的转换后的数据，这种型式的数据信号，对数据使用者是不直观的，没有明确的物理意义。数据处理的目的就是要把这些信号恢复成原来的物理量型式，并尽可能形象地给出数据的变化情况，以使数据使用者能一目了然地看出他们所要了解的东西即趋势。数据处理一般分为实时处理即联机处理和事后处理即脱机处理两种方式。实时处理由于受时间限制，其只能作一些简单的、粗略的、基本的处理，主要是为了提供一些用于实时监测的数据。一般所提的数据处理都是指事后处理。数据处理一般分为以下几个部分：1)去除电平漂移、2)数据的模/数转换、3)识检奇异项、4)数据编辑、5)平滑滤波、6)输出即绘制曲线或打印。以上项目并不是在所有数据处理过程中都需要的，可根据具体情况进行裁减。而实际数据采集中存在外界环境、物质形式、外形等因素的干扰，数据并不能精确的进行采集，出现从传感器采集来的初始数据就存在错误和偏差。从而影响这些数据恢复成原来的物理量型式。

发明内容

本发明的目的是针对目前条包缺支检测中，实际数据采集时所存在的由于外界环境、物质形式、外形等因素的干扰，数据并不能精确的进行采集，出现从传感器采集来的初始数据就存在错误和偏差，影响数据恢复成原来的物理量型式的问题，提出一种光子型条包缺支检测方法，是多路相似或相近实时数据的采集和处理的方法。

本发明的技术方案是：

一种光子型条包缺支检测方法，它包括以下步骤：

(a).信号检测：任选一定数量的烟包，等分为上下两层，送入检测装置，到位传感器检测出到位信号并发送至处理器，与烟条排数相对应的六路检测传感器采集烟支对应排的位置信号，从上至下分别为IN_1～IN_6，IN_2、IN_5标注的为小包烟包六支烟通道，IN_1、IN_3、IN_4、IN_6标注的为小包烟包七支烟通道，检测传感器将该位置信号转换成对应的波形信号，轴编码器对所述的波形信号进行采样，转换成检测装置电动机轴上的角位移或角速度信号输出保存至处理器中；

(b).上层数据处理：上层以第一排通道信号IN_1为基础，将通道信号IN_1的采样点五等分为五个区间；

再将第二排通道信号IN_2的采样点五等分为五个区间，并分别对各区间的采样值分别做平均，得到对应的五个平均值，平均值加上调整电压作为第二排通道信号IN_2的阀值，所述的调整电压的范围是0.01v～0.5v；在第二排通道信号IN_2的五个区间内，从各自区间的两端点向内分别查找低于该阀值的连续采样点，从这些采样点开始就为第二排通道信号IN_2六支烟的有效区间，分别重新得到第二排通道信号IN_2的五个有效区间，标注为小包烟包六支烟区间；

在第二排通道信号IN_2的五个有效区间中，将相连有效区间的相连两个端点的中心点，作为第一、三排通道烟支采集信号IN_1、IN_3的区间分界点，重新分别得到第一、三排通道信号IN_1、IN_3的五个区间，标注的为小包烟包七支烟区间，就此得到上层对应采样通道烟支采集信号IN_1、IN_2、IN_3数据的五个区间；

(c).下层数据处理：

预处理：下层以第四排通道信号IN_4为基础，对第四排通道信号IN_4的所有采样点取平均值，在通道烟支采集信号IN_4的平均值加上调整电压作为有效采集信号IN_4采样点的查找阀值，所述的调整电压为0.01v～0.5v，从第四排通道信号IN_4采样区间的两端向内查找，得到低于该查找阀值的连续(1/4～1)支烟宽度的采样点，这些采样点开始就为通道信号IN_4的有效采样点；

下层以第四排通道信号IN_4为基础，将通道信号IN_4的有效采样点五等分为五个区间；

再将第五排通道信号IN_5的采样点五等分为五个区间，并分别对各区间的采样值分别做平均，得到对应的五个平均值，平均值加上调整电压作为第五排通道信号IN_5的阀值，所述的调整电压的范围是0.01v～0.5v；在第五排通道信号IN_5的五个区间内，从各自区间的两端点向内分别查找低于该阀值的连续采样点，从这些采样点开始就为第五排通道信号IN_5六支烟的有效区间，分别重新得到第五排通道信号IN_5的五个有效区间，标注为小包烟包六支烟区间；

在第五排通道信号IN_5的五个有效区间中，将相连有效区间的相连两个端点的中心点，作为第四、六排通道烟支采集信号IN_4、IN_6的区间分界点，重新分别得到第四、六排通道信号IN_4、IN_6的五个区间，标注的为小包烟包七支烟区间，就此得到下层对应采样通道烟支采集信号IN_4、IN_5、IN_6数据的五个区间；

(d).判断比较：

IN_1、IN_3、IN_4和IN_6四个小包烟包七支烟通道长度重新得到五等分后的区间和六支烟通道对应的有效区间分别相减，当两区间差值小于1/2～1支烟宽度时，此六支区间对应的小包烟包为不正常烟包；当两区间差值小于3～4支烟宽度，且大于1/2～2支烟宽度时，六支区间对应的小包烟包为正常烟包；当两区间差值大于3～4支烟宽度时，六支区间对应的小包烟包为缺支烟包；

不正常烟包的三排中，各排的区间平均值加0.01v～0.5v为缺支阀值，当采样点的值高于阀值，连续长度超过1/8～1/4个烟支，则为有效缺支长度，在三个对应区间中这样的长度和超过1/2～1个烟支时此小包烟包为缺支；

正常烟包的三排中，各排的区间平均值加0.01v～0.5v为缺支阀值，当采样点的值高于阀值，连续长度超过1/8～1/4个烟支，为有效缺支长度，在三个对应区间中这样的长度和超过1/2～1个烟支时，此小包烟包判断为缺支；

任何一个或多个判断缺支后，处理器输出停机、报警等信号。

本发明的有益效果：

本发明在不增加硬件投资的前提下，可有效地提高采样数据的精度，减少采样误差。

本发明通过使用相似修正数据技术，多路采样数据综合分析，将不能准确采样的通道数据能够采样成为可能，其采样精度得以提高。使数据使用者能一目了然地看出他们所要了解的东西即趋势，数据能够顺利的恢复成原来的物理量型式。

本发明是在系统中有多路数据采样信号，事先先假定其中一个或多个采样数据正确无误差，将其作为标准数据源，进行实时采样分析，在分析过程中判断其他相似采样通道数据，对其他相似采样通道数据进行实时修正，确保其他采样通道数据的完整，避免误差，提高数据精度。

附图说明

图1是本发明实施例中烟条内部烟支排列方式示意图。

图2是本发明实施例中采样时理想状况下的波形图。

通道IN_1、IN_3、IN_4、IN_6波形类似，通道IN_2、IN_5波形类似。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一：

如图1所示，一种光子型条包缺支检测方法，它包括以下步骤：

(a).信号检测：如图1所示，以十个烟包为例，等分为上下两层，每层各五包，送入检测装置，到位传感器检测出到位信号并发送至处理器，与烟条排数相对应的六路检测传感器采集烟支对应排的位置信号，从上至下分别为IN_1-IN_6，IN_2、IN_5标注的为小包烟包六支烟通道，IN_1、IN_3、IN_4、IN_6标注的为小包烟包七支烟通道，检测传感器将该位置信号转换成对应的波形信号，如图2所示，轴编码器对所述的波形信号进行采样，转换成检测装置电动机轴上的角位移或角速度信号输出保存至处理器中，本实施例中一支烟宽度为连续30个的采样点；

(b).上层数据处理：上层以第一排通道信号IN_1为基础，将通道信号IN_1的采样点五等分为五个区间qr、rs、st、tu、uv；

再将第二排通道信号IN_2的采样点五等分为五个区间，如图2所示，分别为ad、dg、gj、jm、mp，并分别对各区间的采样值分别做平均，得到对应的五个平均值100mv、110mv、98mv、112mv、105mv，平均值加上调整电压作为第二排通道信号IN_2的阀值，所述的调整电压的是120mv；加上调整电压后五个区间的阈值分别是220mv、230mv、218mv、232mv、225mv，在第二排通道信号IN_2的五个区间内，从五个区间各自的两端点向内分别查找低于所在区间阀值的连续采样点，如图2所示，在理想状况下，形成的五个有效区间是线段bc、ef、hi、kl、no，从这些采样点开始就为第二排通道信号IN_2六支烟的有效区间，分别重新得到第二排通道信号IN_2的五个有效区间，标注为小包烟包六支烟区间；

在第二排通道信号IN_2的五个有效区间bc、ef、hi、kl、no中，将相连有效区间的相连两个端点的中心点，即ce、fh、ik、ln的中心点，作为第一、三排通道烟支采集信号IN_1、IN_3的区间分界点，重新分别得到第一、三排通道信号IN_1、IN_3的五个区间，标注的为小包烟包七支烟区间，就此得到上层对应采样通道烟支采集信号IN_1、IN_2、IN_3数据的五个区间；

(c).下层数据处理：

预处理：下层以第四排通道信号IN_4为基础，对第四排通道信号IN_4的所有采样点取平均值为80mv，在通道烟支采集信号IN_4的平均值加上调整电压120mv作为有效采集信号IN_4采样点的查找阀值，从第四排通道信号IN_4采样区间的两端向内查找，得到低于该查找阀值的连续1/2支烟宽度即连续15个低于该查找阀值的采样点，这些采样点开始就为通道信号IN_4的有效采样点，如图2所示，在理想状况下，均为有效采样点；

下层以第四排通道信号IN_4为基础，将通道信号IN_4的有效采样点五等分为五个区间qr、rs、st、tu、uv；

再将第五排通道信号IN_5的采样点五等分为五个区间，如图2所示，分别为ad、dg、gj、jm、mp，并分别对各区间的采样值分别做平均，得到对应的五个平均值100mv、102mv、105mv、99mv、105mv，平均值加上调整电压作为第五排通道信号IN_5的阀值，所述的调整电压为120mv，加上调整电压后五个区间的阈值分别是220mv、222mv、225mv、219mv、225mv；在第五排通道信号IN_5的五个区间内，从各自区间的两端点向内分别查找低于该阀值的连续采样点，如图2所示，在理想状况下，形成的五个有效区间是线段bc、ef、 hi、kl、no，从这些采样点开始就为第五排通道信号IN_5六支烟的有效区间，分别重新得到第五排通道信号IN_5的五个有效区间，标注为小包烟包六支烟区间；

在第五排通道信号IN_5的五个有效区间中，将相连有效区间的相连两个端点的中心点，即ce、fh、ik、ln的中心点，作为第四、六排通道烟支采集信号IN_4、IN_6的区间分界点，重新分别得到第四、六排通道信号IN_4、IN_6的五个区间，标注的为小包烟包七支烟区间，就此得到下层对应采样通道烟支采集信号IN_4、IN_5、IN_6数据的五个区间；

(d).判断比较：

IN_1、IN_3、IN_4和IN_6四个小包烟包七支烟通道长度重新得到五等分后的区间和IN_21、IN_5六支烟通道对应的有效区间bc、ef、hi、kl、no分别相减，即通道IN_1、IN_3的各区间分别与通道IN_2的各区间相减，通道IN_4、IN_6的各区间分别与通道IN_5的各区间相减，当两区间差值小于一支烟宽度即30个采样点时，此六支区间对应的小包烟包为不正常烟包；当两区间差值小于四支烟宽度即120个采样点，且大于一支烟宽度即30个采样点时，六支区间对应的小包烟包为正常烟包；当两区间差值大于四支烟宽度即120个采样点时，六支区间对应的小包烟包为缺支烟包；

不正常烟包的三排中，各排的区间平均值加120mv电压为缺支阀值，当采样点的值高于阀值，连续长度超过1/6个烟支即5个采样点时，则为有效缺支长度，在三个对应区间中这样的长度和超过14/15个烟支即28个采样点时，此小包烟包为缺支；

正常烟包的三排中，各排的区间平均值加120mv为缺支阀值，当采样点的值高于阀值，连续长度超过1/6个烟支即5个采样点时，为有效缺支长度，在三个对应区间中这样的长度和超过14/15个烟支即28个采样点时，此小包烟包判断为缺支；

任何一个或多个判断缺支后，处理器输出停机、报警等信号。检测功能继续进行，相隔100ms后，显示缺支位置。检测输入信号，当它从低电平变化到高电平时，停止输出停机和报警信号。任何一个或多个判断缺支后，处理器输出停机、报警等信号。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (1)

1.一种光子型条包缺支检测方法，其特征是它包括以下步骤：

(a).信号检测：任选一定数量的烟包，等分为上下两层，送入检测装置，到位传感器检测出到位信号并发送至处理器，与烟条排数相对应的六路检测传感器采集烟支对应排的位置信号，从上至下分别为IN_1～IN_6，IN_2、IN_5标注的为小包烟包六支烟通道，IN_1、IN_3、IN_4、IN_6标注的为小包烟包七支烟通道，检测传感器将该位置信号转换成对应的波形信号，轴编码器对所述的波形信号进行采样，转换成检测装置电动机轴上的角位移或角速度信号输出保存至处理器中；

(b).上层数据处理：上层以第一排通道信号IN_1为基础，将通道信号IN_1的采样点五等分为五个区间；

再将第二排通道信号IN_2的采样点五等分为五个区间，并分别对各区间的采样值分别做平均，得到对应的五个平均值，平均值加上调整电压作为第二排通道信号IN_2的阀值，所述的调整电压的范围是0.01v～0.5v；在第二排通道信号IN_2的五个区间内，从各自区间的两端点向内分别查找低于该阀值的连续采样点，从这些采样点开始就为第二排通道信号IN_2六支烟的有效区间，分别重新得到第二排通道信号IN_2的五个有效区间，标注为小包烟包六支烟区间；

在第二排通道信号IN_2的五个有效区间中，将相连有效区间的相连两个端点的中心点，作为第一、三排通道烟支采集信号IN_1、IN_3的区间分界点，重新分别得到第一、三排通道信号IN_1、IN_3的五个区间，标注的为小包烟包七支烟区间，就此得到上层对应采样通道烟支采集信号IN_1、IN_2、IN_3数据的五个区间；

(c).下层数据处理：

预处理：下层以第四排通道信号IN_4为基础，对第四排通道信号IN_4的所有采样点取平均值，在通道烟支采集信号IN_4的平均值加上调整电压作为有效采集信号IN_4采样点的查找阀值，所述的调整电压为0.01v～0.5v，从第四排通道信号IN_4采样区间的两端向内查找，得到低于该查找阀值的连续1/4支烟宽度的采样点，这些采样点开始就为通道信号IN_4的有效采样点；

下层以第四排通道信号IN_4为基础，将通道信号IN_4的有效采样点五等分为五个区间；

再将第五排通道信号IN_5的采样点五等分为五个区间，并分别对各区间的采样值分别做平均，得到对应的五个平均值，平均值加上调整电压作为第五排通道信号IN_5的阀值，所述的调整电压的范围是0.01v～0.5v；在第五排通道信号IN_5的五个区间内，从各自区间的两端点向内分别查找低于该阀值的连续采样点，从这些采样点开始就为第五排通道信号IN_5六支烟的有效区间，分别重新得到第五排通道信号IN_5的五个有效区间，标注为小包烟包六支烟区间；

在第五排通道信号IN_5的五个有效区间中，将相连有效区间的相连两个端点的中心点，作为第四、六排通道烟支采集信号IN_4、IN_6的区间分界点，重新分别得到第四、六排通道信号IN_4、IN_6的五个区间，标注的为小包烟包七支烟区间，就此得到下层对应采样通道烟支采集信号IN_4、IN_5、IN_6数据的五个区间；

(d).判断比较：

IN_1、IN_3、IN_4和IN_6四个小包烟包七支烟通道长度重新得到五等分后的区间和六支烟通道对应的有效区间分别相减，当两区间差值小于1/2支烟宽度时，此六支区间对应的小包烟包为不正常烟包；当两区间差值小于3支烟宽度，且大于2支烟宽度时，六支区间对应的小包烟包为正常烟包；当两区间差值大于4支烟宽度时，六支区间对应的小包烟包为缺支烟包；

不正常烟包的三排中，各排的区间平均值加0.01v～0.5v为缺支阀值，当采样点的值高于阀值，连续长度超过1/4个烟支，则为有效缺支长度，在三个对应区间中这样的长度和超过1个烟支时此小包烟包为缺支；

正常烟包的三排中，各排的区间平均值加0.01v～0.5v为缺支阀值，当采样点的值高于阀值，连续长度超过1/4个烟支，为有效缺支长度，在三个对应区间中这样的长度和超过1个烟支时，此小包烟包判断为缺支；

任何一个或多个判断缺支后，处理器输出停机、报警等信号。

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