CN110672056A - 一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法及系统 - Google Patents

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CN110672056A CN201910880562.2A CN201910880562A CN110672056A CN 110672056 A CN110672056 A CN 110672056A CN 201910880562 A CN201910880562 A CN 201910880562A CN 110672056 A CN110672056 A CN 110672056A
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李艳丽
姚栋
杨成
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Wuhan University of Science and Technology WHUST
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Abstract

本发明公开了一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法及系统，属于连铸机对弧测量技术领域，解决了现有技术中连铸机导辊对弧测量误差较大的问题。一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法，包括以下步骤：得到滤波预处理后的电压信号序列；根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据；根据电压值和角度值的线性关系以及所述最优电压数据，得到该导辊的角度值；对于该导辊相邻的上一导辊，重新执行上述步骤，得到该导辊相邻的上一导辊的角度值；根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量。实现了更为准确的获取导辊对弧偏移量。

Description

一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法及系统
技术领域
本发明涉及连铸机对弧测量技术领域，尤其是涉及一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法及系统。
背景技术
连铸生产过程中，板坯连铸机由于长期在恶劣环境工作，持续的运作和受力，致使扇形段支撑框架支座沉降和自身结构变形，扇形段导辊表面出现塌陷、磨损等现象，最终致扇形段导辊偏离设定的弧段位置；当偏离误差超过一定范围，会引起连铸坯表面裂纹等质量缺陷问题，尤其在生产包晶钢、含铌钢等裂纹敏感性强的钢种，影响更大，严重影响工业生产经济效益；因此，要及时对连铸机对弧情况测量，检测其对弧偏移量是否在设定范围之内，对于超出偏差范围的导辊及时进行调整维修，保证连铸生产精度的要求，提高连铸钢坯的质量；
近几年，连铸机扇形段对弧测量方法逐渐引起了工艺人员和设备人员的重视，多数钢厂采用对中弧板和辊缝仪测量策略，对中弧板在线测量精度高，设备简单，经济实用，但只能测量扇形段与扇形段之间的对弧情况，辊缝仪测量效率高，能做全辊系测量，但不能单测某一位置，受测量原理影响，测量数据不如弧板法精确，仅能测出对弧趋势；少数先进钢厂采用机械手和激光追踪测量仪的控制策略，具有高精度测量和快速调整的特点，但设备成本极其昂贵，利用辊缝仪进行在线对弧测量已成为多数钢厂检测连铸机的主要测量方式之一。
辊缝仪的传统对弧测量方法存在以下几点因素而产生精度误差：在对弧板角度仪采集数据过程中，客观不稳定因素导致数据有波动偏差；由于角度仪进行连续测量，无法准确得到对弧板平稳搭在两个相邻导辊上时的角度值；利用角度仪转换为外弧导辊偏移量时存在平均辊距误差，忽略了连铸机存在辊距大小差异的客观条件，最后导致测量结果与真实数据有较大误差。
发明内容
本发明的目的在于至少克服上述一种技术不足，提出一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法及系统。
一方面，本发明提供一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法，包括以下步骤：
步骤S1、通过采集得到导辊的角度值对应的电压信号序列，对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列；
步骤S2、根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据；
步骤S3、根据电压值和角度值的线性关系以及所述最优电压数据，得到该导辊的角度值；
步骤S4、对于该导辊相邻的上一导辊，重新执行步骤S1～S3，得到该导辊相邻的上一导辊的角度值；
步骤S5、根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量。
进一步地，对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列，具体包括：
步骤S11、在所述电压信号序列Yi＝{U1、U2,…,UN}中，从第f个电压值Uf开始，顺序提取一段窗口长度为L＝2k+1电压信号序列；
步骤S12、将该段电压信号序列中的电压值从小到大进行排序，取排序后的电压信号序列中的中间值U′f作为该段电压信号序列的输出电压值；其中，1≤f≤N-2k，k为正整数，N为电压信号序列总个数，200≤N≤300；
步骤S13、将所有段的电压信号序列的输出电压值，按照f值的大小进行排序，得到滤波预处理后的电压信号序列Xi＝{U′1,U′2,…,U′N-2k}。
进一步地，所述步骤S2，具体包括：
预设电压信号序列Xi中相邻序列的步长s以及该步长s下相邻序列的电压差阈值，获取该步长s下相邻序列的电压差值，若该步长s下连续p个相邻序列的电压差值均小于或等于所述电压差阈值，则取所述p个相邻序列中任一序列作为导辊的最优电压数据，其中，3≤s≤8，50≤p≤80。
进一步地，所述步骤S5，具体包括，
利用导辊的偏差量的计算公式
Figure BDA0002205756110000031
得到该导辊的偏差量，其中，Hi为第i号导辊的偏差量，θi为第i号导辊的角度值，θi-1为第i-1号导辊的角度值，Ai是连铸机设计数据中的第i-1、i+1号辊的辊距，α是连铸机设计数据中得到的第i-1、i+1号辊公切线与水平线的角度；
利用导辊的对弧偏移量计算公式得到该导辊的对弧偏差量，其中，
Figure BDA0002205756110000033
是连铸机导辊数据设计的偏差量。
另一方面，本发明提供了一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量系统，包括滤波预处理模块、最优电压数据获取模块、角度值获取模块、对弧偏移量获取模块；
所述滤波预处理模块，用于通过采集得到导辊的角度值对应的电压信号序列，对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列；
所述最优电压数据获取模块，用于根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据；
所述角度值获取模块，用于根据电压值和角度值的线性关系以及所述最优电压数据，得到该导辊的角度值；
所述对弧偏移量获取模块，用于根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量。
进一步地，所述滤波预处理模块对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列，具体包括，
在所述电压信号序列Yi＝{U1、U2,…,UN}中，从第f个电压值Uf开始，顺序提取一段窗口长度为L＝2k+1电压信号序列；
将该段电压信号序列中的电压值从小到大进行排序，取排序后的电压信号序列中的中间值U′f作为该段电压信号序列的输出电压值；其中，1≤f≤N-2k，k为正整数，N为电压信号序列总个数，200≤N≤300；
将所有段的电压信号序列的输出电压值，按照f值的大小进行排序，得到滤波预处理后的电压信号序列Xi＝{U′1,U′2,…,U′N-2k}。
进一步地，所述最优电压数据获取模块根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据，具体包括，
预设电压信号序列Xi中相邻序列的步长s以及该步长s下相邻序列的电压差阈值，获取该步长s下相邻序列的电压差值，若该步长s下连续p个相邻序列的电压差值均小于或等于所述电压差阈值，则取所述p个相邻序列中任一序列作为导辊的最优电压数据，其中，3≤s≤8，50≤p≤80。
进一步地，所述对弧偏移量获取模块根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量，具体包括，利用导辊的偏差量的计算公式
Figure BDA0002205756110000041
得到该导辊的偏差量，其中，Hi为第i号导辊的偏差量，θi为第i号导辊的角度值，θi-1为第i-1号导辊的角度值，Ai是连铸机设计数据中的第i-1、i+1号辊的辊距，α是连铸机设计数据中得到的第i-1、i+1号辊公切线与水平线的角度；
利用导辊的对弧偏移量计算公式
Figure BDA0002205756110000042
得到该导辊的对弧偏差量，其中，
Figure BDA0002205756110000043
是连铸机导辊数据设计的偏差量。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过采集得到导辊的角度值对应的电压信号序列，对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列；根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据；根据电压值和角度值的线性关系以及所述最优电压数据，得到该导辊的角度值；对于该导辊相邻的上一导辊，重新执行上述步骤，得到该导辊相邻的上一导辊的角度值；根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量；减少了客观不稳定因素导致的数据波动偏差，更准确的得到对弧板平稳搭在两个相邻导辊上时的角度值，从而更为准确的获取导辊对弧偏移量。
附图说明
图1是本发明实施例1所述的基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法的流程示意图；
图2是本发明实施例1所述的电压信号滤波预处理前的曲线图；
图3是本发明实施例1所述的电压信号滤波预处理后的曲线图；
图4是本发明实施例1所述的对电压信号序列进行滤波预处理的流程图；
图5是本发明实施例1所述的寻找最优电压数据的处理流程图；
图6是本发明实施例1所述的对弧测量数学几何模型的示意图；
图7是本发明实施例1所述的传统测量方法实验结果；
图8是本发明实施例1所述的改进测量方法实验结果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明的实施例提供了一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法，其流程示意图，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、通过采集得到导辊的角度值对应的电压信号序列，对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列；
步骤S2、根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据；
步骤S3、根据电压值和角度值的线性关系以及所述最优电压数据，得到该导辊的角度值；
步骤S4、对于该导辊相邻的上一导辊，重新执行步骤S1～S3，得到该导辊相邻的上一导辊的角度值；
步骤S5、根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量。
需要说明的是，在采集电压信号序列前需要将辊缝仪通过引锭链进入结晶器入口，辊缝仪系统初始化，然后安装在对弧板角度仪上的倾角传感器连续采集导辊与水平线的角度信息，该倾角传感器采集得到的为对应角度信息的电压模拟信号，采集卡将所述电压模拟信号转换为电压信号序列。
优选的，对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列，具体包括：
步骤S11、在所述电压信号序列Yi＝{U1、U2,…,UN}中，从第f个电压值Uf开始，顺序提取一段窗口长度为L＝2k+1电压信号序列；
步骤S12、将该段电压信号序列中的电压值从小到大进行排序，取排序后的电压信号序列中的中间值U′f作为该段电压信号序列的输出电压值；其中，1≤f≤N-2k，k为正整数，N为电压信号序列总个数，200≤N≤300；
步骤S13、将所有段的电压信号序列的输出电压值，按照f值的大小进行排序，得到滤波预处理后的电压信号序列Xi＝{U′1,U′2,…,U′N-2k}。
优选的，所述电压信号序列窗口长度L＝2k+1，窗口长度L取值越高，滤波处理效果越好，但是容易造成数据失真；经过多次实验测试效果分析得到，窗口长度L取值5，能使实验效果最好且保留数据的真实性；
一个具体实施例中，由于计算机采样速率较快，耗时近50ms采集导辊的一个角度数据，每一个导辊的角度数据量近250个，为了展示某一导辊的滤波预处理实验效果，取扇形段6段的第54号导辊作为实验对象，对传感器采集的电压信号进行预处理；电压信号滤波预处理前的曲线图与滤波预处理后的曲线图，分别如图2、3所示，横坐标为时间，纵坐标为电压值(V)；
将一段电压信号序列中的电压值从小到大进行排序，具体的，可判断窗口序列中第n、n+1电压值Un、Un+1大小，Un>Un+1如果成立，则Un、Un+1值交换；n>L如果成立，则输出第i号导辊从小到大顺序排序的电压信号序列Zi＝{z1,…,zk+1,…,z2k+1}，zk+1为排序后的电压信号序列中的中间值；对电压信号序列进行滤波预处理的流程图，如图4所示。
优选的，所述步骤S2，具体包括：
预设电压信号序列Xi中相邻序列的步长s以及该步长s下相邻序列的电压差阈值，获取该步长s下相邻序列的电压差值，若该步长s下连续p个相邻序列的电压差值均小于或等于所述电压差阈值，则取所述p个相邻序列中任一序列作为导辊的最优电压数据，其中，3≤s≤8，50≤p≤80。
一个具体实施例中，预设s为5，步长5下的相邻序列的电压差阈值d＝0.0005V，若存在连续50个电压差U′j+5-U′j≤0.005V，则取50个相邻序列中任一序列作为导辊的最优电压数据，可选U′j作为导辊的最优电压数据，其中j≥1,j+5≤N-2k；所述步骤S2寻找最优电压数据的处理流程图，如图5所示，j+5≤N-2k。
优选的，所述步骤S5，具体包括，
利用导辊的偏差量的计算公式
Figure BDA0002205756110000061
得到该导辊的偏差量，其中，Hi为第i号导辊的偏差量，θi为第i号导辊的角度值，θi-1为第i-1号导辊的角度值，Ai是连铸机设计数据中的第i-1、i+1号辊的辊距，α是连铸机设计数据中得到的第i-1、i+1号辊公切线与水平线的角度；
利用导辊的对弧偏移量计算公式得到该导辊的对弧偏差量，其中，
Figure BDA0002205756110000063
是连铸机导辊数据设计的偏差量。
具体实施时，先需要建立对弧偏差测量几何数学模，对弧测量数学几何模型的示意图，如图6所示，由图6可知，i号导辊的角度值为i导辊与i+1号导辊的切线与水平线的夹角；当对弧板平稳的接触到第i-1、i号辊表面时，形成一条切线段ac，角度传感器输出θi-1对应的电压值Ui-1；当对弧挡板平稳的接触到第i、i+1号辊表面时，形成一条切线段cb，其中ab为第i-1、i+1号导辊的切线段；
可以确定传感器输出电压值U和角度值θ的线性关系方程
Figure BDA0002205756110000071
其中，系数k1、k2、k3、参数b1、b2、b3以及电压区间范围根据传感器校验结果而确定，U0、U30、U60、U90表示为下标角度对应的电压值；
其中ab、ac、bc分别是三角形abc三条边长；β、γ、
Figure BDA0002205756110000075
分别是三角形abc的三个内角，cd为ab边上的高；
则第i号导辊的偏差量的计算公式
Figure BDA0002205756110000072
其中，α是连铸机设计数据中得到的第i-1、i+1号辊公切线与水平线的角度；Ai是连铸机设计数据中的第i-1、i+1号辊的辊距；
计算第i号导辊的偏移量Diffi：
Figure BDA0002205756110000073
其中是连铸机导辊数据设计的偏差量；Diffi是外弧偏移量，单位mm，符号表示导辊位置调整方向，若为正值，可能表明导辊表层积累了大量轧屑、氧化铁，碎片等；若为负值，表明可能导辊表面已磨损或某个轴承塌陷。
假设测得的每一根导辊的偏移量都是假设与该导辊相邻的两根导辊位置为标准位置，进行逐一计算，得出连铸机全部导辊的相对位置差，从而换算出对弧偏移量。
将本发明方法记为M1，传统对弧测量方法记为M0，利用弧板手动测量结果作为标准进行方法对比，实验数据如下表1所示；
表1
Figure BDA0002205756110000081
从表1中的实验数据比较可以看出，本发明方法与传统对弧测量方法相比，对弧测量误差较小，具有较高的测量精度，在一定程度上满足钢厂对连铸机的检测要求；
分别采用辊缝仪对弧传统测量方法、本发明所述方法，对宁钢炼钢厂的1号连铸机进行在线测量，传统测量方法实验结果如图7所示，对弧偏移量数据走势不稳定，波动较大，存在某些导辊超过了设定范围，本发明所述的基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法(改进测量方法)实验结果如图8所示，数据走势大体趋于稳定，存在少数导辊超过了设定范围，当导辊对弧偏移量超过了设定范围±1mm时，连铸机维修人员需要及时对导辊进行调整检修。
实施例2
本发明实施例提供了一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量系统，包括滤波预处理模块、最优电压数据获取模块、角度值获取模块、对弧偏移量获取模块；
所述滤波预处理模块，用于通过采集得到导辊的角度值对应的电压信号序列，对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列；
所述最优电压数据获取模块，用于根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据；
所述角度值获取模块，用于根据电压值和角度值的线性关系以及所述最优电压数据，得到该导辊的角度值；
所述对弧偏移量获取模块，用于根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量。
优选的，所述滤波预处理模块对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列，具体包括，
在所述电压信号序列Yi＝{U1、U2,…,UN}中，从第f个电压值Uf开始，顺序提取一段窗口长度为L＝2k+1电压信号序列；
将该段电压信号序列中的电压值从小到大进行排序，取排序后的电压信号序列中的中间值U′f作为该段电压信号序列的输出电压值；其中，1≤f≤N-2k，k为正整数，N为电压信号序列总个数，200≤N≤300；
将所有段的电压信号序列的输出电压值，按照f值的大小进行排序，得到滤波预处理后的电压信号序列Xi＝{U′1,U′2,…,U′N-2k}。
优选的，所述最优电压数据获取模块根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据，具体包括，
预设电压信号序列Xi中相邻序列的步长s以及该步长s下相邻序列的电压差阈值，获取该步长s下相邻序列的电压差值，若该步长s下连续p个相邻序列的电压差值均小于或等于所述电压差阈值，则取所述p个相邻序列中任一序列作为导辊的最优电压数据，其中，3≤s≤8，50≤p≤80。
优选的，所述对弧偏移量获取模块根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量，具体包括，利用导辊的偏差量的计算公式
Figure BDA0002205756110000091
得到该导辊的偏差量，其中，Hi为第i号导辊的偏差量，θi为第i号导辊的角度值，θi-1为第i-1号导辊的角度值，Ai是连铸机设计数据中的第i-1、i+1号辊的辊距，α是连铸机设计数据中得到的第i-1、i+1号辊公切线与水平线的角度；
利用导辊的对弧偏移量计算公式得到该导辊的对弧偏差量，其中，
Figure BDA0002205756110000093
是连铸机导辊数据设计的偏差量。
本发明公开了一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法及系统，利用对角度仪采集的电压信号序列滤波预处理，根据实验效果确定其窗口序列长度，通过数据寻优，设定相邻电压信号步长，输出角度仪接触两相邻导辊时的最优电压值，根据对弧测量几何模型和数学公式，将导辊角度信息转换成实际位置和理论位置的偏移量，最终得到连铸机所有导辊的对弧情况；
具体的，通过采集得到导辊的角度值对应的电压信号序列，对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列；根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据；根据电压值和角度值的线性关系以及所述最优电压数据，得到该导辊的角度值；对于该导辊相邻的上一导辊，重新执行上述步骤，得到该导辊相邻的上一导辊的角度值；根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量；
减少了客观不稳定因素导致的数据波动偏差，更准确的得到对弧板平稳搭在两个相邻导辊上时的角度值，减少了角度值转换为外弧导辊偏移量时存在平均辊距误差，从而更为准确的获取导辊对弧偏移量；
本发明通过以上的方法能够提高了钢厂利用辊缝仪对连铸机对弧测量精度，增大钢坯生产的合格率，缩短钢厂连铸机停工检修的周期。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、通过采集得到导辊的角度值对应的电压信号序列，对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列；
步骤S2、根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据；
步骤S3、根据电压值和角度值的线性关系以及所述最优电压数据，得到该导辊的角度值；
步骤S4、对于该导辊相邻的上一导辊，重新执行步骤S1～S3，得到该导辊相邻的上一导辊的角度值；
步骤S5、根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量。
2.根据权利要求1所述的基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法，其特征在于，对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列，具体包括：
步骤S11、在所述电压信号序列Yi＝{U1、U2,…,UN}中，从第f个电压值Uf开始，顺序提取一段窗口长度为L＝2k+1电压信号序列；
步骤S12、将该段电压信号序列中的电压值从小到大进行排序，取排序后的电压信号序列中的中间值U′f作为该段电压信号序列的输出电压值；其中，1≤f≤N-2k，k为正整数，N为电压信号序列总个数，200≤N≤300；
步骤S13、将所有段的电压信号序列的输出电压值，按照f值的大小进行排序，得到滤波预处理后的电压信号序列Xi＝{U′1,U′2,…,U′N-2k}。
3.根据权利要求1所述的基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法，其特征在于，所述步骤S2，具体包括：
预设电压信号序列Xi中相邻序列的步长s以及该步长s下相邻序列的电压差阈值，获取该步长s下相邻序列的电压差值，若该步长s下连续p个相邻序列的电压差值均小于或等于所述电压差阈值，则取所述p个相邻序列中任一序列作为导辊的最优电压数据，其中，3≤s≤8，50≤p≤80。
4.根据权利要求1所述的基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量方法，其特征在于，所述步骤S5，具体包括，
利用导辊的偏差量的计算公式
Figure FDA0002205756100000021
得到该导辊的偏差量，其中，Hi为第i号导辊的偏差量，θi为第i号导辊的角度值，θi-1为第i-1号导辊的角度值，Ai是连铸机设计数据中的第i-1、i+1号辊的辊距，α是连铸机设计数据中得到的第i-1、i+1号辊公切线与水平线的角度；
利用导辊的对弧偏移量计算公式
Figure FDA0002205756100000022
得到该导辊的对弧偏差量，其中，
Figure FDA0002205756100000023
是连铸机导辊数据设计的偏差量。
5.一种基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量系统，其特征在于，包括滤波预处理模块、最优电压数据获取模块、角度值获取模块、对弧偏移量获取模块；
所述滤波预处理模块，用于通过采集得到导辊的角度值对应的电压信号序列，对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列；
所述最优电压数据获取模块，用于根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据；
所述角度值获取模块，用于根据电压值和角度值的线性关系以及所述最优电压数据，得到该导辊的角度值；
所述对弧偏移量获取模块，用于根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量。
6.根据权利要求5所述的基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量系统，其特征在于，所述滤波预处理模块对所述电压信号序列进行滤波预处理，得到滤波预处理后的电压信号序列，具体包括，
在所述电压信号序列Yi＝{U1、U2,…,UN}中，从第f个电压值Uf开始，顺序提取一段窗口长度为L＝2k+1电压信号序列；
将该段电压信号序列中的电压值从小到大进行排序，取排序后的电压信号序列中的中间值U′f作为该段电压信号序列的输出电压值；其中，1≤f≤N-2k，k为正整数，N为电压信号序列总个数，200≤N≤300；
将所有段的电压信号序列的输出电压值，按照f值的大小进行排序，得到滤波预处理后的电压信号序列Xi＝{U′1,U′2,…,U′N-2k}。
7.根据权利要求5所述的基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量系统，其特征在于，所述最优电压数据获取模块根据所述滤波预处理后的电压信号序列，得到导辊的最优电压数据，具体包括，
预设电压信号序列Xi中相邻序列的步长s以及该步长s下相邻序列的电压差阈值，获取该步长s下相邻序列的电压差值，若该步长s下连续p个相邻序列的电压差值均小于或等于所述电压差阈值，则取所述p个相邻序列中任一序列作为导辊的最优电压数据，其中，3≤s≤8，50≤p≤80。
8.根据权利要求5所述的基于数据预处理的辊缝仪对弧在线测量系统，其特征在于，所述对弧偏移量获取模块根据该导辊的角度值以及该导辊相邻的上一导辊的角度值，得到该导辊的偏差量，由所述偏差量获取该导辊的对弧偏移量，具体包括，
利用导辊的偏差量的计算公式
Figure FDA0002205756100000031
得到该导辊的偏差量，其中，Hi为第i号导辊的偏差量，θi为第i号导辊的角度值，θi-1为第i-1号导辊的角度值，Ai是连铸机设计数据中的第i-1、i+1号辊的辊距，α是连铸机设计数据中得到的第i-1、i+1号辊公切线与水平线的角度；
利用导辊的对弧偏移量计算公式得到该导辊的对弧偏差量，其中，是连铸机导辊数据设计的偏差量。
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