CN110826362B - 用于炉温误差处理的方法和非暂时性计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于炉温误差处理的方法，其步骤包括：确定温度配方值、报警上限值与报警下限值；当判断温度配方值不是报警上限值与报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于温度配方值；当判断测量温度值小于温度配方值时，利用特定公式进行归一化；当判断测量温度值大于或等于温度配方值时，利用另一特定公式进行归一化；对归一化的输出值进行一阶低通滤波；当进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号；当进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号。因此，可有效地抑制高频的干扰信号。

Description

用于炉温误差处理的方法和非暂时性计算机可读介质
技术领域
本发明涉及一种用于炉温误差处理的方法、非暂时性计算机可读介质与设备，特别是可有效地抑制高频的干扰信号的用于炉温误差处理的方法、非暂时性计算机可读介质与设备。
背景技术
目前电子产品生产中，回炉焊焊接技术的运用越来越广泛，为确保回炉焊焊接质量的稳定性，需要对回炉焊装置的炉温进行监控，来保证回炉焊的焊接质量，满足产品需求。
由于在回炉焊焊接过程中，回炉焊装置的炉温可能超出正常范围，所以需要对回炉焊装置的炉温进行实时监控。由于温度传感器配置的位置，或电源线等电器组件对温度传感器的影响，使得实际回焊炉装置的炉温取样数据常常混有高频的周期性干扰信号，进而影响异常管理系统(Alarm Management System，AMS)对炉温的比对判断，引起报警状态不稳定，易产生误报。
综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在实际回焊炉装置的炉温取样数据常常混有高频的周期性干扰信号而易产生误报的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此问题。
发明内容
本发明公开一种用于炉温误差处理的方法、非暂时性计算机可读介质与设备。
首先，本发明公开一种用于炉温误差处理的方法，适用于异常管理系统，用于炉温误差处理的方法的步骤包括：确定温度配方值、报警上限值与报警下限值；判断温度配方值是否为报警上限值与报警下限值的平均值；当判断温度配方值不是报警上限值与报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于温度配方值；当判断测量温度值小于温度配方值时，利用进行归一化，其中，cv为温度配方值，x为测量温度值，σlow为下限最大方差，σlow＝cv-Alow，Alow为报警下限值，y为归一化的输出值；当判断测量温度值大于或等于温度配方值时，利用/>进行归一化，其中，σup为上限最大方差，σup＝Aup-cv，Aup为报警上限值；利用yn＝α×xn+(1-α)×yn-1对归一化的输出值进行一阶低通滤波，其中，α为滤波系数，xn为本次归一化的输出值，yn-1为上次进行一阶低通滤波后的输出值，yn为本次进行一阶低通滤波后的输出值；当本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号；以及当本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号。
另外，本发明公开一种用于炉温误差处理的非暂时性计算机可读介质，适用于异常管理系统，该用于炉温误差处理的非暂时性计算机可读介质配置成储存若干操作指令，该等操作指令在由一个或多个处理器执行时使得该一个或多个处理器执行以下操作：确定温度配方值、报警上限值与报警下限值；判断温度配方值是否为报警上限值与报警下限值的平均值；当判断温度配方值不是报警上限值与报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于温度配方值；当判断测量温度值小于温度配方值时，利用进行归一化，其中，cv为温度配方值，x为测量温度值，σlow为下限最大方差，σlow＝cv-Alow，Alow为报警下限值，y为归一化的输出值；当判断测量温度值大于或等于温度配方值时，利用进行归一化，其中，σup为上限最大方差，σup＝Aup-cv，Aup为报警上限值；利用yn＝α×xn+(1-α)×yn-1对归一化的输出值进行一阶低通滤波，其中，α为滤波系数，xn为本次归一化的输出值，yn-1为上次进行一阶低通滤波后的输出值，yn为本次进行一阶低通滤波后的输出值；当本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号；以及当本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号。
再者，本发明公开一种用于炉温误差处理的设备，适用于异常管理系统，该用于炉温误差处理的设备包括：一个或多个处理器；储存单元；以及至少一程序，其中该至少一程序储存于该储存单元中且配置成由该一个或多个处理器执行，该至少一程序整体上包括用于以下操作指令：确定温度配方值、报警上限值与报警下限值；判断温度配方值是否为报警上限值与报警下限值的平均值；当判断温度配方值不是报警上限值与报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于温度配方值；当判断测量温度值小于温度配方值时，利用进行归一化，其中，cv为温度配方值，x为测量温度值，σlow为下限最大方差，σlow＝cv-Alow，Alow为报警下限值，y为归一化的输出值；当判断测量温度值大于或等于温度配方值时，利用/>进行归一化，其中，σup为上限最大方差，σup＝Aup-cv，Aup为报警上限值；利用yn＝α×xn+(1-α)×yn-1对归一化的输出值进行一阶低通滤波，其中，α为滤波系数，xn为本次归一化的输出值，yn-1为上次进行一阶低通滤波后的输出值，yn为本次进行一阶低通滤波后的输出值；当本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号；以及当本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号。
本发明所公开的系统与方法如上，与现有技术的差异在于本发明是通过确定温度配方值、报警上限值与报警下限值；当判断温度配方值不是报警上限值与报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于温度配方值；当判断测量温度值小于温度配方值时，利用特定公式进行归一化；当判断测量温度值大于或等于温度配方值时，利用另一特定公式进行归一化；对归一化的输出值进行一阶低通滤波；当进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号；以及当进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号。
通过上述的技术手段，本发明可以达成有效地抑制高频的干扰信号的技术功效。
附图说明
图1为本发明用于炉温误差处理的方法的方法流程图。
图2为本发明用于炉温误差处理的非暂时性计算机可读介质的方框图。
图3为本发明用于炉温误差处理的设备的方框图。
200 非暂时性计算机可读介质
202 操作指令
204、302 处理器
300 用于炉温误差处理的设备
304 储存单元
306 程序
步骤110确定温度配方值、报警上限值与报警下限值
步骤120判断温度配方值是否为报警上限值与报警下限值的平均值
步骤130当判断温度配方值不是报警上限值与报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于温度配方值
步骤140当判断测量温度值小于温度配方值时，利用进行归一化，其中，cv为温度配方值，x为测量温度值，σlow为下限最大方差，σlow＝cv-Alow，Alow为报警下限值，y为归一化的输出值
步骤150当判断测量温度值大于或等于温度配方值时，利用进行归一化，其中，σup为上限最大方差，σup＝Aup-cv，Aup为报警上限值
步骤160利用yn＝α×xn+(1-α)×yn-1对归一化的输出值进行一阶低通滤波，其中，α为滤波系数，xn为本次归一化的输出值，yn-1为上次进行一阶低通滤波后的输出值，yn为本次进行一阶低通滤波后的输出值
步骤170当本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号
步骤180当本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
请先参阅图1，图1为本发明用于炉温误差处理的方法的方法流程图，用于炉温误差处理的方法适用于异常管理系统(未绘制)，用于炉温误差处理的方法包括以下步骤：确定温度配方值、报警上限值与报警下限值(步骤110)；判断温度配方值是否为报警上限值与报警下限值的平均值(步骤120)；当判断温度配方值不是报警上限值与报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于温度配方值(步骤130)；当判断测量温度值小于温度配方值时，利用进行归一化，其中，cv为温度配方值，x为测量温度值，σlow为下限最大方差，σlow＝cv-Alow，Alow为报警下限值，y为归一化的输出值(步骤140)；当判断测量温度值大于或等于温度配方值时，利用/>进行归一化，其中，σup为上限最大方差，σup＝Aup-cv，Aup为报警上限值(步骤150)；利用yn＝α×xn+(1-α)×yn-1对归一化的输出值进行一阶低通滤波，其中，α为滤波系数，xn为本次归一化的输出值，yn-1为上次进行一阶低通滤波后的输出值，yn为本次进行一阶低通滤波后的输出值(步骤160)；当本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号(步骤170)；以及当本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号(步骤180)。
其中，步骤110所述的温度配方值、报警上限值与报警下限值可依据不同的回炉焊装置或依据操作者的经验取得，更详细地说，可依据回炉焊装置数据库(该回炉焊装置数据库储存有不同回炉焊装置的相关操作数据)或经验数据库(该经验数据库储存有用户操作不同回炉焊装置的经验而累积下来的相关操作数据)确定温度配方值与温度范围，温度配方值为明确的温度(例如：温度配方值为摄氏80度)，温度范围可为但不限于报警温度范围，其范围可通过温度配方值正负几度表示(例如：报警温度范围为温度配方值正负五十度，即摄氏80度±50度)或者可通过直接且明确的温度范围表示(例如：报警温度范围为摄氏30度至摄氏150度)，因此，报警上限值与报警下限可通过温度范围，或者温度配方值与温度范围取得。
根据上述可知，步骤110还可包括：确定温度配方值与温度范围(未绘制)；以及依据温度范围，或者温度配方值与温度范围确定报警上限值与报警下限值(未绘制)。其中，在确定温度配方值与温度范围的步骤中，还可包括：依据回炉焊装置数据库或经验数据库确定温度配方值与温度范围(未绘制)。
由步骤130至步骤150可知，当判断温度配方值不是报警上限值与报警下限值的平均值(即属于偏态分布)时，可通过温度配方值分成两个温度区间(一个温度区间为小于温度配方值；另一个温度区间为大于或等于温度配方值)，再将位于两个温度区间的测量温度值分别依据不同的公式进行归一化，使得属于偏态分布的温度值也可归一化到[0,1]区间，以简化的比对规则。
由步骤160可知，一阶低通滤波算法主要是过滤高频周期性干扰，以得到压制高频信号的平滑数据，其采用本次进行一阶低通滤波后的输出值与上次进行一阶低通滤波后的输出值进行加权，得到有效滤波值，使得输出对输入有反馈作用。
通过上述步骤，即可通过确定温度配方值、报警上限值与报警下限值；当判断温度配方值不是报警上限值与报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于温度配方值；当判断测量温度值小于温度配方值时，利用特定公式进行归一化；当判断测量温度值大于或等于温度配方值时，利用另一特定公式进行归一化；对归一化的输出值进行一阶低通滤波；当进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号；以及当进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号。换句话说，当判断温度配方值不是报警上限值与报警下限值的平均值时，可通过上述公式先对温度传感器所传来的测量温度值进行归一化，然后再通过一阶低通滤波算法过滤经归一化的输出值，以有效地抑制高频的干扰信号，避免处于边界值时因受高频的干扰信号影响而频繁地上下抖动，造成时而报警，时而关闭报警的情形。
此外，用于炉温误差处理的方法除了可用于属于偏态分布的温度范围以外，也可用于属于正态分布的温度范围(即温度配方值是报警上限值与报警下限值的平均值)。因此，用于炉温误差处理的方法还可包括：当判断温度配方值是报警上限值与报警下限值的平均值时，利用进行归一化，其中，σ(x)为标准方差(未绘制)。当判断温度配方值是报警上限值与报警下限值的平均值时，可通过上述公式对温度传感器所传来的测量温度值进行归一化，再进行一阶低通滤波算法(即步骤160)，最后依据经一阶低通滤波后的输出值判断是否输出报警信号或预警信号(即步骤170与步骤180)。
接着，请参阅图2，图2为本发明用于炉温误差处理的非暂时性计算机可读介质的方框图。用于炉温误差处理的非暂时性计算机可读介质200包含可由一个或多个处理器204用于执行包含上文所阐述的用于炉温误差处理的方法的操作指令202。该等操作指令可包含本文中所阐述的任何(一个或多个)其他步骤。实施诸如本文中所阐述的操作指令202可储存于非暂时性计算机可读介质200上。非暂时性计算机可读介质200可诸如磁盘或光盘或磁带之一储存介质，或此项技术中已知的任何其他适合的非暂时性计算机可读介质。
接着，请参阅图3，图3为本发明用于炉温误差处理的设备的方框图。用于炉温误差处理的设备300包含处理器302、储存单元304以及程序306，其中程序306储存于储存单元304中且配置成由处理器302执行，程序306整体上可包含上文所阐述的用于炉温误差处理的方法的操作指令。其中，处理器302、储存单元304以及程序306的数量可为但不限于一，可依据实际需求进行调整。
以下配合表一至表三以三个实施例的方式进行如下说明。
第一个实施例：延迟报警
请参阅下列表一，表一为不同时间的检测值经过归一化与一阶低通滤波后的输出值，其中，取样周期为10秒，温度配方值为200，检测值即为测量温度值，偏差值为检测值与温度配方值的差值，偏差系数(即滤波系数)由截止频率决定，只有小于截止频率的信号可以通过，滤波结果即为检测值经过归一化与一阶低通滤波后的输出值。其中，偏差系数＝截止频率×2×π×取样周期。从表一可知，在检测值为211时已超过报警的上限值，但此时滤波结果为0.48，没有大于1，所以不会输出报警信号。直到滤波结果为1.04时才输出报警信号，两者之间延迟了60秒。如果在这60秒内检测值恢复正常，就不会输出报警信号。这样避免了没必要的报警，从而提高报警的准确度。
表一不同时间的测量温度值经过归一化与一阶低通滤波后的输出值
第二个实施例：抑制高频的突变信号
请参阅下列表二，表二为突变检测值经过归一化与不同滤波系数的一阶低通滤波后的输出值，其中，取样周期为10秒，突变检测值即为测量温度值经过归一化的结果，测量温度值的突然变化(即突变)一般是由于温度传感器安装的位置或周围电器影响所引起的变化，并不表示炉温的真实温度值；不同滤波系数具有不同的滤波效果。从表二可知，以滤波系数为0.08的情况为例，在第10秒时，突变检测值为1.20(大于1)时已应该输出报警信号，但此时滤波结果为0.33，没有大于1，所以不会输出报警信号。直到滤波结果为1.01时才输出报警信号，两者之间延迟了170秒。因此，有效地抑制高频的突变信号，且大大地延迟报警时刻(即突变响应慢)。
表二突变检测值经过归一化与不同滤波系数的一阶低通滤波后的输出值
第三个实施例：及时响应渐变信号
请参阅下列表三，表三为渐变检测值经过归一化与不同滤波系数的一阶低通滤波后的输出值，其中，取样周期为10秒，渐变检测值即为测量温度值经过归一化的结果，测量温度值的渐变一般是由回焊炉持续加温引起的，如果炉温过高持续时间长，会烧毁炉内电子产品，故渐变情况报警越及时越好；不同滤波系数具有不同的滤波效果。从表三可知，以滤波系数为0.08的情况为例，在第480秒时，渐变检测值为1.01(大于1)时已应该输出报警信号，但此时滤波结果为0.83，没有大于1，所以不会输出报警信号。直到滤波结果为1.00时才输出报警信号，两者之间延迟了100秒。因此，相对突变检测值而言，本发明能及时响应渐变信号。
表三渐变检测值经过归一化与不同滤波系数的一阶低通滤波后的输出值
综上所述，可知本发明与现有技术之间的差异在于通过确定温度配方值、报警上限值与报警下限值；当判断温度配方值不是报警上限值与报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于温度配方值；当判断测量温度值小于温度配方值时，利用特定公式进行归一化；当判断测量温度值大于或等于温度配方值时，利用另一特定公式进行归一化；对归一化的输出值进行一阶低通滤波；当进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号；以及当进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号，藉由此技术手段可以解决现有技术所存在的问题，进而达成有效地抑制高频的干扰信号的技术功效。
虽然本发明以前述的实施例说明如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于炉温误差处理的方法，适用于异常管理系统，其特征在于，该炉温误差处理方法的步骤包括：
确定温度配方值、报警上限值与报警下限值，所述温度配方值为明确的温度；
判断该温度配方值是否为该报警上限值与该报警下限值的平均值；
当判断该温度配方值不是该报警上限值与该报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于该温度配方值；
当判断该测量温度值小于该温度配方值时，利用进行归一化，其中，cv为该温度配方值，x为该测量温度值，σlow为下限最大方差，σlow＝cv-Alow，Alow为该报警下限值，y为归一化的输出值；
当判断该测量温度值大于或等于该温度配方值时，利用进行归一化，其中，σup为上限最大方差，σup＝Aup-cv，Aup为该报警上限值；
利用yn＝α×xn+(1-α)×yn-1对该归一化的输出值进行一阶低通滤波，其中，α为滤波系数，xn为本次归一化的输出值，yn-1为上次进行一阶低通滤波后的输出值，yn为本次进行一阶低通滤波后的输出值；
当该本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号；以及
当该本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号。
2.根据权利要求1所述的用于炉温误差处理的方法，其特征在于，该炉温误差处理方法还包括：当判断该温度配方值是该报警上限值与该报警下限值的平均值时，利用进行归一化，其中，σ(x)为标准方差。
3.根据权利要求1所述的用于炉温误差处理的方法，其特征在于，在确定该温度配方值、该报警上限值与该报警下限值的步骤中，还包括：
确定该温度配方值与温度范围；以及
依据该温度范围，或者该温度配方值与该温度范围确定该报警上限值与该报警下限值。
4.根据权利要求3所述的用于炉温误差处理的方法，其特征在于，在确定该温度配方值与该温度范围的步骤中，还包括：依据回炉焊装置数据库或经验数据库确定该温度配方值与该温度范围。
5.一种用于炉温误差处理的非暂时性计算机可读介质，适用于异常管理系统，其特征在于，该用于炉温误差处理的非暂时性计算机可读介质配置成储存若干操作指令，该操作指令在由一个或多个处理器执行时使得该一个或多个处理器执行以下操作：
确定温度配方值、报警上限值与报警下限值，所述温度配方值为明确的温度；
判断该温度配方值是否为该报警上限值与该报警下限值的平均值；
当判断该温度配方值不是该报警上限值与该报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于该温度配方值；
当判断该测量温度值小于该温度配方值时，利用进行归一化，其中，cv为该温度配方值，x为该测量温度值，σlow为下限最大方差，σlow＝cv-Alow，Alow为该报警下限值，y为归一化的输出值；
当判断该测量温度值大于或等于该温度配方值时，利用进行归一化，其中，σup为上限最大方差，σup＝Aup-cv，Aup为该报警上限值；
利用yn＝α×xn+(1-α)×yn-1对该归一化的输出值进行一阶低通滤波，其中，α为滤波系数，xn为本次归一化的输出值，yn-1为上次进行一阶低通滤波后的输出值，yn为本次进行一阶低通滤波后的输出值；
当该本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号；以及
当该本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号。
6.根据权利要求5所述的用于炉温误差处理的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，还包含下列操作指令：当判断该温度配方值是该报警上限值与该报警下限值的平均值时，利用进行归一化，其中，σ(x)为标准方差。
7.根据权利要求5所述的用于炉温误差处理的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，在确定该温度配方值、该报警上限值与该报警下限值的操作指令中，还包含下列操作指令：
确定该温度配方值与温度范围；以及
依据该温度范围，或者该温度配方值与该温度范围确定该报警上限值与该报警下限值。
8.根据权利要求7所述的用于炉温误差处理的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，在确定该温度配方值与该温度范围的操作指令中，还包含下列操作指令：依据回炉焊装置数据库或经验数据库确定该温度配方值与该温度范围。
9.一种用于炉温误差处理的设备，适用于异常管理系统，其特征在于，该用于炉温误差处理的设备包括：
一个或多个处理器；
储存单元；以及
至少一程序，其中该至少一程序储存于该储存单元中且配置成由该一个或多个处理器执行，该至少一程序整体上包括用于以下操作指令：
确定温度配方值、报警上限值与报警下限值，所述温度配方值为明确的温度；
判断该温度配方值是否为该报警上限值与该报警下限值的平均值；
当判断该温度配方值不是该报警上限值与该报警下限值的平均值时，判断接收的测量温度值小于、等于或大于该温度配方值；
当判断该测量温度值小于该温度配方值时，利用进行归一化，其中，cv为该温度配方值，x为该测量温度值，σlow为下限最大方差，σlow＝cv-Alow，Alow为该报警下限值，y为归一化的输出值；
当判断该测量温度值大于或等于该温度配方值时，利用进行归一化，其中，σup为上限最大方差，σup＝Aup-cv，Aup为该报警上限值；
利用yn＝α×xn+(1-α)×yn-1对该归一化的输出值进行一阶低通滤波，其中，α为滤波系数，xn为本次归一化的输出值，yn-1为上次进行一阶低通滤波后的输出值，yn为本次进行一阶低通滤波后的输出值；
当该本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于1时，输出报警信号；以及
当该本次进行一阶低通滤波后的输出值大于或等于0.5且小于1时，输出预警信号。
10.根据权利要求9所述的用于炉温误差处理的设备，其特征在于，还包含下列操作指令：当判断该温度配方值是该报警上限值与该报警下限值的平均值时，利用进行归一化，其中，σ(x)为标准方差。
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