CN107043986A - 一种数字探纬方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字探纬方法及系统，其中方法包括：实时采集织机探纬器发出的探测信号；计算纬纱到达前第一时间段内采集的探测信号的信号面积，以及纬纱到达后第二时间段内采集的探测信号的信号面积，该第一时间段与第二时间段的时长相等；计算第一时间段的信号面积与第二时间段的信号面积的面积差的绝对值ΔS；在绝对值ΔS不小于目标阈值时，确定纬纱正常到达。通过比较纬纱到达前第一时间段内以及纬纱到达后第二时间段内采集的探测信号的信号面积，能够确定纬纱是否正常到达，并能够有效避免干扰所造成的误判，从而有效增加了本发明数字探纬系统现场应用的适应性以及探纬的准确性。

Description

一种数字探纬方法及系统

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种数字探纬方法及系统。

背景技术

纺织业起源于五千年前的新石器时期，在历经人类智慧的更新和发展下，如今纺织业已经从手工加工逐步向机械化、自动化、智能化和网络化方向推进。在时代革新的大背景下，人们不再只追求简单遮丑御寒，促使纺织加工的需求也逐步从粗放型向精细化转型，这也使得织机系统的高效与高质量加工成为了核心竞争力。

其中，在织机系统工作时，探纬则是用于判断织物纬纱正常与否的装置，这直接关乎织机系统的加工效率与加工品质，探纬犹如织机系统的眼睛，只有在准确判断纬纱到达的情况下，才可以织造出高品质的织物。

目前，国内探纬系统多采用的是模拟探纬系统，而模拟探纬系统的工作原理是对织机探纬器发出的探测信号进行检测，通过对接收到的探测信号进行多级信号带通放大处理，并将所得到的波形信号输入比较器进行波形比较，通过计算脉冲数穿过电平的次数判断纬纱正常到达与否。

现有技术中的模拟探纬系统虽然能实现高速高效加工，但是模拟探纬系统需要工作人员手动调试电位器，并且由于织机运行时的震动，以及模拟探纬系统应用现场的油污、飞絮、粉尘等干扰，使得脉冲穿过电平的次数异常，易造成对纬纱到达的误判，需要工作人员经常调试电位器，这也就导致模拟探纬的现场抗干扰能力较弱，并且针对不同机械现场适应性较差。

为此，有必要设计一种新的数字探纬系统，以克服上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺点，提供一种数字探纬方法及系统，能够实时对织机探纬器发出的探测信号进行采集，通过比较纬纱到达前第一时间段内以及纬纱到达后第二时间段内采集的探测信号的信号面积，确定纬纱是否正常到达，能够有效避免干扰所造成的误判，从而有效增加了该数字探纬系统现场应用的适应性以及探纬的准确性。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

本发明第一方面提供了一种数字探纬方法，包括：

实时采集织机探纬器发出的探测信号；

计算纬纱到达前第一时间段内采集的探测信号的信号面积，以及所述纬纱到达后第二时间段内采集的探测信号的信号面积，所述第一时间段与所述第二时间段的时长相等；

计算所述第一时间段的信号面积与所述第二时间段的信号面积的面积差的绝对值ΔS；

在所述绝对值ΔS不小于目标阈值时，确定所述纬纱正常到达。

进一步地，所述信号面积通过以下计算式计算：

所述∑为求和运算，所述S为所述信号面积，所述Ci(n)为通过离散傅里叶变换DFT算法处理探测信号得到的样本值，所述M为求和精度，所述M与所述DFT算法中采样数相关联，所述K为所述第一时间段内或所述第二时间段内采集的探测信号的信号个数。

进一步地，所述目标阈值为基础信号面积ΔS1与目标信号面积差ΔS2之和，所述基础信号面积ΔS1为预置的面积值，所述目标信号面积差ΔS2为当前所述纬纱到达前的前A纬中探测信号变化的最小面积差的绝对值，所述A为正整数。

进一步地，在确定所述纬纱正常到达之前，所述方法还包括：

比较所述绝对值ΔS和所述目标信号面积差ΔS2的值大小；

在所述绝对值ΔS的值小于所述目标信号面积差ΔS2的值时，则根据所述绝对值ΔS的值更新所述目标信号面积差ΔS2的值；

在所述绝对值ΔS的值大于或等于所述目标信号面积差ΔS2的值时，则保留所述目标信号面积差ΔS2的值。

进一步地，所述更新所述目标信号面积差ΔS2的值为所述绝对值ΔS的值包括：

在所述绝对值ΔS小于预置安全阈值时，则保留所述目标信号面积差ΔS2的值；

在所述绝对值ΔS大于或等于预置安全阈值时，将所述目标信号面积差ΔS2的值更新为所述绝对值ΔS的值。

本发明第二方面提供了一种数字探纬系统，包括：

采集模块，用于实时采集织机探纬器发出的探测信号；

第一计算模块，用于根据采集的探测信号计算信号面积，所述信号面积包括纬纱到达前第一时间段内以及所述纬纱到达后第二时间段内采集的探测信号的信号面积，所述第一时间段与所述第二时间段的时长相等；

第二计算模块，用于计算所述第一时间段的信号面积与所述第二时间段的信号面积的面积差的绝对值ΔS；

确定模块，用于在所述绝对值ΔS不小于目标阈值时，确定所述纬纱正常到达。

进一步地，所述第一计算模块其中，所述根据以下计算式计算所述信号面积：

所述∑为求和运算，所述S为所述信号面积，所述Ci(n)为通过离散傅里叶变换DFT算法处理探测信号得到的样本值，所述M为求和精度，所述M与所述DFT算法中采样数相关联，所述K为所述第一时间段内或所述第二时间段内采集的探测信号的信号个数。

进一步地，所述目标阈值为基础信号面积ΔS1与目标信号面积差ΔS2之和，所述基础信号面积ΔS1为预置的面积值，所述目标信号面积差ΔS2为当前所述纬纱到达前的前A纬中探测信号变化的最小面积差的绝对值，所述A为正整数。

进一步地，所述系统还包括：

比较模块，用于比较所述绝对值ΔS和所述目标信号面积差ΔS2的值大小；

更新模块，用于在所述绝对值ΔS的值小于所述目标信号面积差ΔS2的值时，则根据所述绝对值ΔS的值更新所述目标信号面积差ΔS2的值；

所述更新模块具体还用于在所述绝对值ΔS的值大于或等于所述目标信号面积差ΔS2的值时，则保留所述目标信号面积差ΔS2的值。

进一步地，所述更新模块具体还用于：

在所述绝对值ΔS小于预置安全阈值时，则保留所述目标信号面积差ΔS2的值；

在所述绝对值ΔS大于或等于所述预置安全阈值时，将所述目标信号面积差ΔS2的值更新为所述绝对值ΔS的值。

与现有技术相比，实施本发明实施例，具有如下有益效果：

实时采集织机探纬器发出的探测信号；计算纬纱到达前第一时间段内采集的探测信号的信号面积，以及纬纱到达后第二时间段内采集的探测信号的信号面积，该第一时间段与第二时间段的时长相等；计算第一时间段的信号面积与第二时间段的信号面积的面积差的绝对值ΔS；在绝对值ΔS不小于目标阈值时，确定纬纱正常到达。通过比较纬纱到达前第一时间段内以及纬纱到达后第二时间段内采集的探测信号的信号面积，能够确定纬纱是否正常到达，并能够有效避免干扰所造成的误判，从而有效增加了本发明数字探纬系统现场应用的适应性以及探纬的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例中数字探纬系统工作原理示意图；

图2为本发明实施例中数字探纬方法一个实施例示意图；

图3为本发明实施例中数字探纬系统一个实施例示意图；

图4为本发明实施例中数字探纬系统另一实施例示意图；

图5为本发明实施例中数字探纬方法另一实施例示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，织机探纬器可以包括发送端和接收端，其中，发送端可以发射探测信号，接收端可以采集该发送端发出的探测信号，该探测信号可以是频率为f的正弦信号(即正弦载波)。当有纬纱从探纬器的发送端和接收端之间飞过时，引起该探测信号的载波发生衍射反应，但该探纬器的接收端所采集到的探测信号的载波频率不变(即探测信号的周期不变)，而在该探测信号的载波幅值上出现波动，利用该载波幅值的变化幅度织机系统可以确定纬纱到达的状况。

如图1所示，在本发明数字探纬系统中，织机探纬器的接收端可以接收到发送端发出的载波频率为f的探测信号，利用该接收端反馈回的探测信号的模拟信号，可以通过一级带通放大电路滤波放大该探测信号的模拟信号，通过采用AD转换(Analog-to-DigitalConvert，模拟-数字转换)可以将该探测信号的模拟信号转换成数字信号，并可以采样该转换成的数字信号中的采样点得到采样值，利用离散傅里叶变换DFT(Discrete FourierTransform)算法处理该采样值可以得到该采样值的样本值，并由该样本值可以积分计算出探测信号的信号面积，其中，织机工艺角度信息可以为100度至300度区间，该100度和300度分别可以是指织机主轴工作时转至100度的角度以及转至300度的角度。并且，在织机运行时，织机主轴由100度转至200度时可以无纬纱到达，利用DFT算法计算出该100度至200度区间探测信号的信号面积，而在织机主轴由200度转至300度时纬纱到达，该探测信号的载波幅值出现波动变化，利用该DFT算法可以算出该200度至300度区间内幅值变化的探测信号的信号面积。

在本发明实施例中，数字探纬系统可以通过对比上述两组信号面积的差异值，可以判断出该织机纬纱到达的状况，并可以在织机主轴转至300度时向织机系统上报纬纱的到达角度以及状况信息。需要说明的是，在上述纬纱中可以包含两种情况，如图1中所示，以白色纱为代表的反光系纱线，其通过探纬器时将引起探测信号的载波幅值增大；而以黑纱为代表的吸光系纱线，其通过探纬器时则将引起探测信号的载波幅值减小。

具体地，如图2所示，图2为本发明实施例中数字探纬方法一个实施例，包括：

S201、采集纬纱到达前第一时间段内的探测信号，并计算第一时间段的信号面积；

该步骤中，数字探纬系统可以通过控制探纬器接收端实时采集该探纬器发送端发出探测信号，并通过AD转换可以得到该探测信号的数字信号。并且在织机运行时，织机主轴每运行一周(360度)织一纬，其中在织机主轴运行一周的过程中，探纬器还未检测到纬纱到达的第一时间段内，该数字探纬系统可以在该纬纱到达前的第一时间段内采集到探测信号，本实施例中，假定织机主轴在转至200度时探纬器检测到纬纱到达，本实施例以织机主轴旋转的100度至200度的区间作为该数字探纬系统采集的第一时间段，然而不应构成对本实施例的限定。并且，在探纬器未检测到纬纱到达前织机主轴旋转的角度内，该数字探纬系统也可以以100度至200度区间以外的区间作为采集的第一时间段，例如：以50度至200度、50度至150度区间作为第一时间段等。

该织机主轴旋转的角度可以是实时通过织机主轴的编码器将该织机主轴转至的角度信息上传至数字探纬系统中。

需要说明的是，该数字探纬系统可以取从接收到编码器上传的100度信息时采集到的探测信号开始，至接收到编码器上传的200度信息时采集到的探测信号结束的这段探测信号作为该第一时间段内采集到的探测信号，并计算该100度至200度区间(即第一时间段内)采集到的探测信号的信号面积。并且，该数字探纬器可以在接收到编码器上传的100度信息时开始计时，在接收到编码器上传的200度信息时结束计时，得到该第一时间段的时长，具体此处不做限定。

该步骤中，数字探纬系统在第一时间段内采集的探测信号可以由多个连续的正弦信号组成，而通过AD转换，在该探测信号所转换成的数字信号中也将存在多个连续的类似正弦的正弦信号(本实施例中将其作为正弦信号计算)。在理想无干扰状态下，由于该探测信号的载波频率f固定，所以该探测信号中的正弦信号可以为周期和幅值相同的正弦信号。而在实际应用中，在不同现场应用中的钢筘震动、油污、粉尘、飞絮等干扰，由于探测信号的载波频率可以为高频率，如60kHz，上述干扰都将导致该探测信号中的至少一个正弦信号的幅值异常。本实施例中，利用在该探测信号所转换的数字信号中采样的采样值，该数字探纬系统可以计算出所采集的探测信号中幅值正常的以及幅值异常的正弦信号的信号面积，并可以叠加累计得出该第一时间段内采集得到的探测信号的总的信号面积。

基于此，运用离散傅里叶变换DFT算法，该数字探纬系统可以对第一时间段内采集的探测信号所转换的数字信号，对于该数字信号中每个正弦信号采集N个采样点，该N的取值可以为2的整数倍，也可以为2的整数次方，并且该N个采样点可以为等间隔的采样，即在一个正弦信号的周期内等间隔地采集N个采样点。例如：N取2⁵，则N等于32，即该数字探纬系统可以在一个正弦信号的周期内等间隔采集32份采样点。

需要说明的是，上述采样即采集该采样点的采样值，该采样值即采样点在数字信号中的数值，数字探纬系统对于上述采集的N个采样点的采样值可以运用离散傅里叶变换DFT分别计算出对应的样本值，即算出在探测信号中的幅值；利用该所计算出的幅值再进行积分累加即可以算出在该数字信号中单个正弦信号的信号面积，由此计算分别出该数字信号中的多个连续的正弦信号的信号面积，并进行累加计算得到该第一时间段内采集的探测信号所转换的数字信号的信号面积，即探测信号的信号面积。

并且，假设该离散傅里叶变换DFT计算出的N个采样点的样本值为Ci(n)，设积分累加计算该单个正弦信号的信号面积的求和精度为M(该M即在单个正弦信号中取M个采样点的样本值进行计算的求和精度，且该M可以为小于或等于N的正整数，本发明实施例中可以优选取M等于N)，该第一时间段内采集得到的探测信号所转换的数字信号中正弦信号的信号个数可以设为K，可以得出计算该第一时间段探测信号的信号面积计算式为：

在上述计算式(1)中，该∑代表求和运算，利用该双求和方法可以算出该第一时间段探测信号的信号面积S。

具体地，其计算过程可以如下：

首先，可以利用离散傅里叶变换公式DFT：

其中，在计算式(2)中，X(k)为所要计算的N个采样点对应的样本值，N即上述N个采样点，n则代表上述N个采样点的采样样本(例如：第0个样本、第1个样本、第N-1个样本等)，x(n)则为上述采样样本所对应的采样点的采样值，e为自然底数，j为虚数，k则对应的上述是0到N-1的采样样本，需要说明的是，在本实施例中，探纬器接收端所接收到的信号主要集中在探测信号的载波频率上，可以优先选择k＝1，过滤掉高次谐波的影响；

又，可以利用欧拉公式可以得出

故，可以得出

然后，利用上述计算式(4)计算得到的单个正弦信号内N个采样点的样本值X(k)(即幅值)，设为Ci(n)，对其进行积分累加可以计算出该单个正弦信号的信号面积，具体计算式可以如下：

其中，在上述计算式(5)中可以由计算式：(6)变形所得，其目的是为了计算Ci(n)的有效值；该计算式(6)中的θ为上述计算式(5)中的即将一个正弦信号的周期均匀分成M份，确定M个点的相位角，从而求得正弦值；并且，上述计算式(5)中1/M对应的则是采取积分方式计算信号面积的宽度，即采样周期的倒数，也就是采样时间间隔。

再然后，在利用计算式(5)计算得到单个正弦信号的信号面积之后，对该第一时间段内采集得到的探测信号所转换的数字信号中的正弦信号的信号面积进行累加，得到该第一时间段内探测信号的信号面积，具体计算式可以如下：

设该第一时间段内采集得到的探测信号所述转换的数字信号中正弦信号的个数为K，则有，

需要说明的是，上述计算式(1)至(7)的计算过程可以是本发明实施例中的优选方案，而不应构成对本发明实施例的限定。

S202、采集纬纱到达后第二时间段内的探测信号，并计算第二时间段的信号面积；

该步骤中，在探纬器检测到纬纱到达的第二时间段内，该数字探纬系统可以采集该纬纱到达后的第二时间段内的探测信号，并可以通过AD转换得到该探测信号对应的数字信号。本实施例中，假定织机主轴在转至200度时探纬器检测到纬纱到达，本实施例以织机主轴旋转的200度至300度的区间作为该数字探纬系统采集的第二时间段，然而也不应构成对本实施例的限定。并且，在探纬器检测到纬纱到达后织机主轴旋转的角度内，该数字探纬系统也可以以200度至300度区间以外的区间作为采集的第二时间段，例如：以200度至350度、250度至350度区间作为第二时间段等。

该织机主轴旋转的角度可以是实时通过织机主轴的编码器将该织机主轴转至的角度信息上传至数字探纬系统中。

需要说明的是，该数字探纬系统可以取从接收到编码器上传的200度信息时采集到的探测信号开始，至接收到编码器上传的300度信息时采集到的探测信号结束的这段探测信号作为该第二时间段内采集到的探测信号，并计算该200度至300度区间(即第二时间段内)采集到的探测信号的信号面积。并且，该数字探纬器可以在接收到编码器上传的200度信息时开始计时，在接收到编码器上传的300度信息时结束计时，得到该第一时间段的时长，具体此处不做限定。

需要说明的是，该第一时间段的时长可以等于第二时间段的时长，在该第一时间段取50度至200度时，该第二时间段则可以取200度至350度；而在该第一时间段取50度至150度时，则该第二时间段可以取250度至350度，具体此处不做限定。

该步骤中，数字探纬系统在第二时间段内采集的探测信号也可以由多个连续的正弦信号组成，通过AD转换之后，该探测信号所对应的数字信号也可以是由多个连续的类似正弦的正弦信号组成(本实施例中将其作为正弦信号计算)。并且由于该探测信号的载波频率f固定且高频，利用在该探测信号所转换的数字信号中采样得到的采样值，该数字探纬系统也可以计算出采集的探测信号中幅值正常的以及幅值异常的正弦信号的信号面积，并可以叠加累计得出该第二时间段内采集得到的探测信号的总的信号面积。

需要说明的是，该数字探纬系统计算第二时间段的信号面积可以步骤S201中计算第一时间段的信号面积的步骤相同，具体此处不再赘述。

S203、计算第一时间段的信号面积与第二时间段的信号面积的面积差的绝对值ΔS；

该步骤中，数字探纬系统在计算得到该第一时间段的信号面积以及第二时间段的信号面积之后，可以计算该第一时间段的信号面积与第二时间段的信号面积的面积差的绝对值ΔS。

需要说明的是，该数字探纬系统可以存储该计算得出的绝对值ΔS，并且该数字探纬系统还可以将该绝对值ΔS与系统中历史存储的最小绝对值ΔS进行比较，并保存两者中数值最小的绝对值ΔS。可以理解的是，该数字探纬系统可以存储织机开机运行后所织的每一纬中计算得到的绝对值ΔS。还可以理解的是，该数字探纬系统还可以将该绝对值ΔS与预置安全阈值进行比较，若该绝对值ΔS小于该预置安全阈值，则该数字探纬系统可以判定该绝对值ΔS为无效值，可以不予以存储；而若该绝对值ΔS大于或等于该预置安全阈值时，该数字探纬系统则才可以存储该绝对值ΔS，并才可以同系统中历史存储的最小绝对值ΔS进行比较。

S204、在绝对值ΔS不小于目标阈值时，确定纬纱正常到达。

该步骤中，在该绝对值ΔS不小于目标阈值时，则该数字探纬系统可以确定当前织机的纬纱正常到达。

其中该目标阈值可以为基础信号面积ΔS1与目标信号面积差ΔS2之和，该基础信号面积ΔS1可以为预置的面积值，其可以是由设计人员在大量实验过程中得到的一个基础参数，并且该基础参数在本数字探纬系统实际应用中可以接受工作人员的手动更改；该目标信号面积差ΔS2可以是当前纬纱到达前的前A纬中探测信号变化的最小面积差的绝对值，即该数字探纬系统中历史计算得到的第一时间段的信号面积与第二时间段的信号面积的面积差的绝对值ΔS的最小值，A为正整数。

基于上述步骤S203中描述，在上述计算得出的绝对值ΔS的值小于当前目标信号面积差ΔS2的值时，该数字探纬系统可以将该目标信号面积差ΔS2的值更新为绝对值ΔS的值；而该绝对值ΔS的值大于或等于当前目标信号面积差ΔS2的值时，该数字探纬系统可以保留该目标信号面积差ΔS2的值。

并且，在实际应用中，在该绝对值ΔS的值小于当前目标信号面积差ΔS2，且小于预置安全阈值时，该数字探纬系统可以不更新该目标信号面积差ΔS2的值为绝对值ΔS的值，该预置安全阈值可以由设计人员在实验过程中得出一个安全参数，为保证该数字探纬系统安全正常的运行，需要保证该安全参数不能大于最细小的纬纱所引起的探测信号的变化的面积差值，所以该安全参数可以取小于目标信号面积差ΔS2的值，即该安全阈值小于ΔS2，并预先设置在数字探纬系统中；而在该绝对值ΔS的值小于当前目标信号面积差ΔS2，并大于或等于预置安全阈值时，该数字探纬系统可以将该目标信号面积差ΔS2的值更新为该绝对值ΔS的值。

并且，在该步骤中，若设第一时间段的信号面积为S1，第二时间段的信号周期为S2，则有：

S2-S1≥ΔS1+ΔS2 (8)；

即ΔS≥ΔS1+ΔS2 (9)；

需要说明的是，上述计算式(9)对于织机在运行过程中纱线为反光系纱线或者为吸光系纱线二者均适用，在纱线为反光系纱线时，若其通过探纬器时所引起的探测信号的载波幅值的增大值ΔS大于上述ΔS1和ΔS2之和，该数字探纬系统可以确定该纱线正常到达；在纱线为吸光系纱线时，若其通过探纬器时所引起的探测信号的载波幅值的减小值ΔS大于上述ΔS1和ΔS2之和，该数字探纬系统也可以确定该纱线正常到达。

需要说明的是，该数字探纬系统还可以将该纬纱达到时的角度上传至织机系统中，并可以将纬纱到达的状况上传至织机系统中，例如：若该数字探纬系统确定纬纱未正常到达时，即ΔS小于ΔS1和ΔS2之和，则可以将该信息上传至织机系统中，使得该织机系统停止运行并发出警报(停车报警)，具体此处不做限定。

应理解的是，在上述该数字探纬系统在第一时间段采集探测信号时，在该周期内无纬纱到达探纬器，该探纬器接收端所接收到的探测信号中除了该探纬器发送端所发送的载波频率为f的信号外，还包括钢筘震动、油污、粉尘、飞絮等所造成的干扰信号，故该数字探纬系统计算的第一时间段的信号面积也包括了该干扰信号的面积；并且，在纬纱到达探纬器的第二时间段内，同样也存在上述干扰，该数字探纬系统所计算的第二时间段的信号面积同样也包括该干扰信号的面积，利用该第二时间段的信号面积与第一时间段的信号面积的差异值，能够有效避免因干扰所造成的数字探纬系统的误判，使得判断纬纱是否到达更加精确，并且对于不同现场的适应性更高。

并且，通过高速不断的采样，可以精细捕捉到各种信号造成的幅值波动；而且通过不断比较ΔS与ΔS2的大小，记录和更新ΔS2的自学习过程，可以有效针对纱线品种更换，探测信号变弱进行自学习处理，提高织机的工作效率。

如图3所示，图3为本发明实施例中数字探纬系统一个实施例，包括：

采集模块301，用于实时采集织机探纬器发出的探测信号；

第一计算模块302，用于根据采集的探测信号计算信号面积，该信号面积包括纬纱到达前第一时间段内以及纬纱到达后第二时间段内采集的探测信号的信号面积，该第一时间段与第二时间段的时长相等；

第二计算模块303，用于计算第一时间段的信号面积与第二时间段的信号面积的面积差的绝对值ΔS；

确定模块304、用于在该绝对值ΔS不小于目标阈值时，确定纬纱正常到达。

可选的，在本发明的一些实施例中，该第一计算模块302根据目标计算式(10)计算信号面积：

在目标计算式(10)中，∑为求和运算，S为信号面积，Ci(n)为通过离散傅里叶变换DFT算法处理探测信号得到的样本值，M为求和精度，该M与DFT算法中采样数相关联，K为第一时间段内或第二时间段内采集的探测信号的信号个数。

可选的，在本发明的一些实施例中，该目标阈值可以为基础信号面积ΔS1与目标信号面积差ΔS2之和，该基础信号面积ΔS1可以为预置的面积值，该目标信号面积差ΔS2可以为当前纬纱到达前的前A纬中探测信号变化的最小面积差的绝对值，A为正整数。

可选的，在本发明的一些实施例中，如图4所示，该系统还可以包括：

比较模块305，用于比较绝对值ΔS和目标信号面积差ΔS2的值大小；

更新模块306，用于在绝对值ΔS的值小于目标信号面积差ΔS2的值时，则根据绝对值ΔS的值更新目标信号面积差ΔS2的值；

该更新模块306具体还用于在绝对值ΔS的值大于或等于目标信号面积差ΔS2的值时，则保留目标信号面积差ΔS2的值。

可选的，在本发明的一些实施例中，该更新模块306具体还可以用于：

若在绝对值ΔS小于预置安全阈值时，则保留目标信号面积差ΔS2的值；

在绝对值ΔS大于或等于预置安全阈值时，将目标信号面积差ΔS2的值更新为绝对值ΔS的值。

基于上述图2以及图3所示的实施例，在图5所示的实施例中，本发明实施例中数字探纬方法另一实施例，包括：

S501、开始执行该数字探纬方法；

S502、判断织机角度是否在100度至200度区间，若是则执行步骤S503，若否则执行步骤S504；

S503、对探测信号进行高速采样，并执行步骤S506；

S504、判断织机角度是否在200度至300度区间，若是则执行步骤S505，若否则执行步骤S502；

S505、对探测信号进行高速采样；

S506、利用离散傅里叶变换算法计算单个信号面积；

S507、分别计算两采样区间信号面积之和；

S508、计算两区间面积差的绝对值ΔS；

S509、记录更新当前纬纱到达前的前A纬中最小面积差的目标信号面积差ΔS2；

S510、判断绝对值ΔS是否不小于(ΔS1+ΔS2)，若否则执行步骤S511，若是执行步骤S502并执行步骤S511；

S511、将纬纱到达角度以及纬纱到达状况上传给织机系统(使得织机系统可以执行停车报警等)。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数字探纬方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时采集织机探纬器发出的探测信号；

计算纬纱到达前第一时间段内采集的探测信号的信号面积，以及所述纬纱到达后第二时间段内采集的探测信号的信号面积，所述第一时间段与所述第二时间段的时长相等；

计算所述第一时间段的信号面积与所述第二时间段的信号面积的面积差的绝对值ΔS；

在所述绝对值ΔS不小于目标阈值时，确定所述纬纱正常到达。

2.根据权利要求1所述的数字探纬方法，其特征在于，所述信号面积通过以下计算式计算：

<mrow> <mi>S</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>K</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>M</mi> </mfrac> <mi>C</mi> <mi>i</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

所述Σ为求和运算，所述S为所述信号面积，所述Ci(n)为通过离散傅里叶变换DFT算法处理探测信号得到的样本值，所述M为求和精度，所述M与所述DFT算法中采样数相关联，所述K为所述第一时间段内或所述第二时间段内采集的探测信号的信号个数。

3.根据权利要求1所述的数字探纬方法，其特征在于，所述目标阈值为基础信号面积ΔS1与目标信号面积差ΔS2之和，所述基础信号面积ΔS1为预置的面积值，所述目标信号面积差ΔS2为当前所述纬纱到达前的前A纬中探测信号变化的最小面积差的绝对值，所述A为正整数。

4.根据权利要求3所述的数字探纬方法，其特征在于，在确定所述纬纱正常到达之前，所述方法还包括：

比较所述绝对值ΔS和所述目标信号面积差ΔS2的值大小；

在所述绝对值ΔS的值小于所述目标信号面积差ΔS2的值时，则根据所述绝对值ΔS的值更新所述目标信号面积差ΔS2的值；

在所述绝对值ΔS的值大于或等于所述目标信号面积差ΔS2的值时，则保留所述目标信号面积差ΔS2的值。

5.根据权利要求4所述的数字探纬方法，其特征在于，所述更新所述目标信号面积差ΔS2的值为所述绝对值ΔS的值包括：

在所述绝对值ΔS小于预置安全阈值时，则保留所述目标信号面积差ΔS2的值；

在所述绝对值ΔS大于或等于预置安全阈值时，将所述目标信号面积差ΔS2的值更新为所述绝对值ΔS的值。

6.一种数字探纬系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于实时采集织机探纬器发出的探测信号；

第一计算模块，用于根据采集的探测信号计算信号面积，所述信号面积包括纬纱到达前第一时间段内以及所述纬纱到达后第二时间段内采集的探测信号的信号面积，所述第一时间段与所述第二时间段的时长相等；

第二计算模块，用于计算所述第一时间段的信号面积与所述第二时间段的信号面积的面积差的绝对值ΔS；

确定模块，用于在所述绝对值ΔS不小于目标阈值时，确定所述纬纱正常到达。

7.根据权利要求6所述的数字探纬系统，其特征在于，所述第一计算模块根据以下计算式计算所述信号面积：

<mrow> <mi>S</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>K</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>M</mi> </mfrac> <mi>C</mi> <mi>i</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

所述∑为求和运算，所述S为所述信号面积，所述Ci(n)为通过离散傅里叶变换DFT算法处理探测信号得到的样本值，所述M为求和精度，所述M与所述DFT算法中采样数相关联，所述K为所述第一时间段内或所述第二时间段内采集的探测信号的信号个数。

8.根据权利要求6所述的数字探纬系统，其特征在于，所述目标阈值为基础信号面积ΔS1与目标信号面积差ΔS2之和，所述基础信号面积ΔS1为预置的面积值，所述目标信号面积差ΔS2为当前所述纬纱到达前的前A纬中探测信号变化的最小面积差的绝对值，所述A为正整数。

9.根据权利要求8所述的数字探纬系统，其特征在于，所述系统还包括：

比较模块，用于比较所述绝对值ΔS和所述目标信号面积差ΔS2的值大小；

更新模块，用于在所述绝对值ΔS的值小于所述目标信号面积差ΔS2的值时，则根据所述绝对值ΔS的值更新所述目标信号面积差ΔS2的值；

所述更新模块具体还用于在所述绝对值ΔS的值大于或等于所述目标信号面积差ΔS2的值时，则保留所述目标信号面积差ΔS2的值。

10.根据权利要求9所述的数字探纬系统，其特征在于，所述更新模块具体还用于：

在所述绝对值ΔS小于预置安全阈值时，则保留所述目标信号面积差ΔS2的值；

在所述绝对值ΔS大于或等于所述预置安全阈值时，将所述目标信号面积差ΔS2的值更新为所述绝对值ΔS的值。