CN111850892B - 溢流染色机染色过程的异常告警实现方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉溢流染色机染色过程的异常告警实现方法和装置，属于智能制造技术领域，本申请的异常告警实现方法包括，实时采集并获取染色机的温度数据；基于对所述温度数据的计算分析，得到温度特征参数；将所述温度特征参数与预设阈值进行比较，当所述温度特征参数超过预设阈值时，发出相应的异常告警信息；其中，所述预设阈值的数值针对每台染色机分别设置。本申请有利于染色质量的提高，可更好的实现染色生产过程。

Description

溢流染色机染色过程的异常告警实现方法和装置

技术领域

本申请属于智能制造技术领域，具体涉及一种溢流染色机染色过程的异常告警实现方法和装置。

背景技术

溢流染色机染色主要分为三个过程：升温、恒温、降温。相关技术中，生产作业人员根据染布的材质和需要印染的颜色，操作染色机开始预设的染色过程，然后机器设备进入自动的染色过程。

在这其中，由于不同环境及机器的差异，染色过程的实际温度曲线与理想设定曲线会产生差异，会导致出现相关的染色质量问题。如何量化这种差异，并基于对差异的分析，发出告警信息，以使相关人员可以有效的手动调整染色过程实现更好的染色，成为了一个亟待解决的技术问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种溢流染色机染色过程的异常告警实现方法和装置，有助于实现染色质量的提高。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，

本申请提供一种溢流染色机染色过程的异常告警实现方法，该方法包括：

实时采集并获取染色机的温度数据；

基于对所述温度数据的计算分析，得到温度特征参数；

将所述温度特征参数与预设阈值进行比较，当所述温度特征参数超过预设阈值时，发出相应的异常告警信息；

其中，所述预设阈值的数值针对每台染色机分别设置。

可选地，所述温度特征参数包括升降温过程中的温度变化过快参数；所述温度变化过快参数的计算过程如下，

计算当前温度变化速率与设定温度变化速率的第一差值，并计算所述第一差值相对于所述设定温度变化速率的百分比，得到第一当前异常变化百分比；

计算所述第一当前异常变化百分比与设备历史平均异常变化百分比的第二差值，将所述第二差值作为所述温度变化过快参数的值。

可选地，所述温度特征参数包括升降温过程中的温度变化过慢参数；所述温度变化过慢参数的计算过程如下，

计算当前温度变化速率相对于设定温度变化速率的百分比，得到第二当前异常变化百分比；

计算所述第二当前异常变化百分比与设备历史平均异常变化百分比的第三差值，将所述第三差值作为所述温度变化过慢异常参数的值。

可选地，所述设备历史平均异常变化百分比，基于该设备当前温度采集时刻前预定时长内采集的数据计算而来。

可选地，温度采集的频率为1/60Hz，所述预定时长为5分钟。

可选地，所述温度特征参数还包括升降温过程中的温度速率波动参数；所述温度速率波动参数的计算过程如下，

以步长为1从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，基于该温度数据计算各相应时刻的第一温度速率，并根据各所述第一温度速率计算得到第一温度速率方差；

以步长为2从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，基于该温度数据计算各相应时刻的第二温度速率，并根据各所述第二温度速率计算得到第二温度速率方差；

以所述第一温度速率方差和第二温度速率方差的平均值作为所述温度速率波动参数的值。

可选地，所述温度特征参数还包括恒温过程中的温度波动参数；所述温度波动参数的计算过程如下，

以步长为1从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，根据该温度数据计算得到第一温度波动方差；

以步长为2从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，根据该温度数据计算得到第二温度波动方差；

以所述第一温度波动方差和第二温度波动方差的平均值作为所述温度波动参数的值。

可选地，针对所述温度速率波动参数和温度波动参数，相应的预设阈值基于设备历史数据0.05的分位点来设置。

可选地，还包括，

在恒温过程中将实时采集的温度数据与恒温设定值进行比较，当连续三个温度数据高于预设上限阈值/连续三个温度数据低于预设下限阈值时，对应发出恒温温度偏高告警/恒温温度偏低告警；

对恒温过程结束后降温过程开始时刻采集的温度数据与恒温设定值进行比较，当温度下降值低于预设阈值时，发出恒温时间过长告警。

第二方面，

本申请提供一种溢流染色机染色过程的异常告警实现装置，该装置包括：

采集模块，用于实时采集并获取染色机的温度数据；

计算分析模块，用于基于对所述温度数据的计算分析，得到温度特征参数；

告警模块，用于将所述温度特征参数与预设阈值进行比较，当所述温度特征参数超过预设阈值时，发出相应的异常告警信息，其中，所述预设阈值的数值针对每台染色机分别设置。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

针对溢流染色机的具体工艺应用场景，具体设置相关温度特征参数并基于此进行异常告警实现，使相关人员可基于告警信息对染色过程进行具体调整控制，这样有利于染色质量的提高，可更好的实现染色生产过程。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请一个实施例提供的溢流染色机染色过程的异常告警实现方法的流程示意图；

图2为本申请一个实施例提供的溢流染色机染色过程的异常告警实现装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

针对背景技术中提出的问题，本申请提出一种溢流染色机染色过程的异常告警实现方法。如图1所示，在一实施例中，该方法包括如下步骤：

步骤S110，实时采集并获取染色机的温度数据；

容易理解的，这里温度数据的采集获取可通过在染色机设备上具体设置独立的温度传感器来实现。举例而言，设置温度传感器每分钟采集一次温度数据，即温度采集的频率为1/60Hz，来实时采集获取温度数据。

步骤S120，基于对温度数据的计算分析，得到温度特征参数；

溢流染色机的染色工艺过程包括升温、恒温和降温过程。本申请针对不同工艺过程具体设置了相应的温度特征参数，具体在后文进行说明。

再进行步骤S130，将温度特征参数与预设阈值进行比较，当温度特征参数超过预设阈值时，发出相应的异常告警信息；上述过程中，预设阈值的数值针对每台染色机分别设置，以实现更精准告警染色过程的异常。

下面对该实施例步骤S120中涉及温度特征参数及计算过程进行介绍说明。

该实施例中，温度特征参数包括升降温过程中的温度变化过快参数；温度变化过快参数的计算过程如下，

计算当前温度变化速率与设定温度变化速率的第一差值，并计算第一差值相对于设定温度变化速率的百分比，得到第一当前异常变化百分比；

计算第一当前异常变化百分比与设备历史平均异常变化百分比的第二差值，将第二差值作为温度变化过快参数的值。

举例而言，在升温过程中，机器要在规定时间内从30度升温到100度，预设速度为3度/min，而实际上升速度4度/min，则第一差值为1度/min，计算第一当前异常变化百分比(或称为升温超速)为33％，而设备历史平均异常变化百分比为10％，此时温度变化异常参数的值为33％-10％＝23％。若设定的异常过快阈值为10％，判定为升温过快，发出相应的溢流染色机升温过快预警。(降温原理类似)。

该实施例中，温度特征参数包括升降温过程中的温度变化过慢参数；该温度变化过慢参数的计算过程如下，

计算当前温度变化速率相对于设定温度变化速率的百分比，得到第二当前异常变化百分比；

计算第二当前异常变化百分比与设备历史平均异常变化百分比的第三差值，将第三差值作为温度变化过慢参数的值。

举例而言，在升温过程中，机器要在规定时间内从30度升温到100度，预设速度3度/min，实际上升速度2度/min，计算第二异常变化百分比为66.7％，而相应的设备历史平均异常变化百分比为90％，此时温度变化过慢参数为90％-66.7％＝22.3％。若设定的异常过慢阈值为10％，则判定为升温过慢，发出相应的溢流染色机升温过慢预警。(降温原理类似)。

该实施例的上述过程中，设备历史平均异常变化百分比，基于该设备当前温度采集时刻前预定时长内采集的数据计算而来。举例而言，温度采集的频率为1/60Hz，这里的预定时长为5分钟。

而针对恒温过程，我们知道，理想状态下，染色的温度设定曲线速度是恒定的，即温度没有波动，恒温过程中温度变化速度的方差为0。

针对这一特性，该实施例中，温度特征参数还包括恒温过程中的温度波动参数；温度波动参数的计算过程如下，

以步长为1从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，根据该温度数据计算得到第一温度波动方差；以步长为2从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，根据该温度数据计算得到第二温度波动方差；以第一温度波动方差和第二温度波动方差的平均值作为温度波动参数。

举例而言，温度采集频率为每一分钟一次，恒温过程中采集的温度数据为：

t0,t1,t2...tn，

设xi＝ti–ti-1(1<i<n)，计算xi的方差，得到第一温度波动方差s1；

设yi＝ti–ti-1(2<i<n)，计算yi的方差，得到第二温度波动方差s2；

之后，计算得到温度波动参数fluctuate variance＝(s1+s2)/2。

类似的，在升降温过程中，理想状态升降温速率也应是稳定的，因此，容易理解的是该实施例中，温度特征参数还包括升降温过程中的温度速率波动参数；温度速率波动参数的计算过程如下，

以步长为1从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，基于该温度数据计算各相应时刻的第一温度速率，并根据各第一温度速率计算得到第一温度速率方差；以步长为2从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，基于该温度数据计算各相应时刻的第二温度速率，并根据各所述第二温度速率计算得到第二温度速率方差；以第一温度速率方差和第二温度速率方差的平均值作为所述温度速率波动异常参数。

需要说明的是，上述针对温度速率波动参数和温度波动参数，相应的预设阈值基于设备历史数据0.05的分位点来设置，当超出相应预设阈值时，发出温度速率波动过大告警或温度波动过大告警。

此外，在该实施例中，本申请技术方案还通过在在恒温过程中将实时采集的温度数据与恒温设定值进行比较，当连续三个温度数据高于预设上限阈值/连续三个温度数据低于预设下限阈值时，对应发出恒温温度偏高告警/恒温温度偏低告警；

还通过在对恒温过程结束后降温过程开始时刻采集的温度数据与恒温设定值进行比较，当温度下降值低于预设阈值时，发出恒温时间过长告警。

类似的，还可设定恒温过短报警，由于染色机恒温过程存在一定的波动，片刻超出恒温范围为正常现象，所以判断某一刻是是否处于恒温的逻辑为此刻温度超出恒温范围，同时前一个采集值与后一个采集值也超出恒温范围才判断为不处于恒温状态。计算处于恒温范围的采集点，然后计算恒温范围比例，低于最低恒温比例参数即判断为恒温过短，发出恒温时间过短告警。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

针对溢流染色机的具体工艺应用场景，具体设置相关温度特征参数并基于此进行异常告警实现，使相关人员基于告警信息对染色过程进行具体调整控制，有利于提高染色质量，可更好的实现染色生产过程。

还需要说明的是，本申请技术方案中，对于每个染色机设备的染色过程数据都保存到数据库，可对每个染色机建立相应的原型图表，分别在周、月、年的维度下对升温异常比例，恒温异常比例，降温异常比例，正常比例建立不同异常与机器量产关系图，调整相应的阈值设置，来进一步解决染色机生产的瓶颈问题。

还可对工厂所有染色过程保存所有历史数据形成温度曲线和染色分析结果数据库，采用大数据分析方法，分析不同异常的比例及变化，不同染色机存的异常差异。可以对单个染色机进行调整，也可以针对整个工厂存在的问题，进行整体性调整。

图2为本申请一个实施例提供的溢流染色机染色过程的异常告警实现装置的结构示意图，如图所示，该溢流染色机染色过程的异常告警实现装置200包括：

采集模块201，用于实时采集并获取染色机的温度数据；

计算分析模块202，用于基于对所述温度数据的计算分析，得到温度特征参数；

告警模块203，用于将温度特征参数并与预设阈值进行比较，当温度特征参数超过预设阈值时，发出相应的异常告警信息，其中，预设阈值的数值针对每台染色机分别设置。

关于上述相关实施例中的溢流染色机染色过程的异常告警实现装置200，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种溢流染色机染色过程的异常告警实现方法，其特征在于，包括：

实时采集并获取染色机的温度数据；

基于对所述温度数据的计算分析，得到温度特征参数；

将所述温度特征参数与预设阈值进行比较，当所述温度特征参数超过预设阈值时，发出相应的异常告警信息；

其中，所述预设阈值的数值针对每台染色机分别设置；

所述温度特征参数包括升降温过程中的温度速率波动参数；所述温度速率波动参数的计算过程如下，

以步长为1从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，基于该温度数据计算各相应时刻的第一温度速率，并根据各所述第一温度速率计算得到第一温度速率方差；

以步长为2从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，基于该温度数据计算各相应时刻的第二温度速率，并根据各所述第二温度速率计算得到第二温度速率方差；

以所述第一温度速率方差和第二温度速率方差的平均值作为所述温度速率波动参数的值；

所述温度特征参数还包括恒温过程中的温度波动参数；所述温度波动参数的计算过程如下，

以步长为1从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，根据该温度数据计算得到第一温度波动方差；

以步长为2从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，根据该温度数据计算得到第二温度波动方差；

以所述第一温度波动方差和第二温度波动方差的平均值作为所述温度波动参数的值；

针对所述温度速率波动参数和温度波动参数，相应的预设阈值基于设备历史数据0.05的分位点来设置。

2.根据权利要求1所述的异常告警实现方法，其特征在于，所述温度特征参数包括升降温过程中的温度变化过快参数；所述温度变化过快参数的计算过程如下，

计算当前温度变化速率与设定温度变化速率的第一差值，并计算所述第一差值相对于所述设定温度变化速率的百分比，得到第一当前异常变化百分比；

计算所述第一当前异常变化百分比与设备历史平均异常变化百分比的第二差值，将所述第二差值作为所述温度变化过快参数的值。

3.根据权利要求1所述的异常告警实现方法，其特征在于，所述温度特征参数包括升降温过程中的温度变化过慢参数；所述温度变化过慢参数的计算过程如下，

计算当前温度变化速率相对于设定温度变化速率的百分比，得到第二当前异常变化百分比；

计算所述第二当前异常变化百分比与设备历史平均异常变化百分比的第三差值，将所述第三差值作为所述温度变化过慢参数的值。

4.根据权利要求2或3所述的异常告警实现方法，其特征在于，所述设备历史平均异常变化百分比，基于该设备当前温度采集时刻前预定时长内采集的数据计算而来。

5.根据权利要求4所述的异常告警实现方法，其特征在于，温度采集的频率为1/60Hz，所述预定时长为5分钟。

6.根据权利要求1所述的异常告警实现方法，其特征在于，还包括，

在恒温过程中将实时采集的温度数据与恒温设定值进行比较，当连续三个温度数据高于预设上限阈值/连续三个温度数据低于预设下限阈值时，对应发出恒温温度偏高告警/恒温温度偏低告警；

对恒温过程结束后降温过程开始时刻采集的温度数据与恒温设定值进行比较，当温度下降值低于预设阈值时，发出恒温时间过长告警。

7.一种溢流染色机染色过程的异常告警实现装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于实时采集并获取染色机的温度数据；

计算分析模块，用于基于对所述温度数据的计算分析，得到温度特征参数；

告警模块，用于将所述温度特征参数与预设阈值进行比较，当所述温度特征参数超过预设阈值时，发出相应的异常告警信息，其中，所述预设阈值的数值针对每台染色机分别设置；

其中，所述温度特征参数包括升降温过程中的温度速率波动参数；所述温度速率波动参数的计算过程如下，

以步长为1从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，基于该温度数据计算各相应时刻的第一温度速率，并根据各所述第一温度速率计算得到第一温度速率方差；

以步长为2从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，基于该温度数据计算各相应时刻的第二温度速率，并根据各所述第二温度速率计算得到第二温度速率方差；

以所述第一温度速率方差和第二温度速率方差的平均值作为所述温度速率波动参数的值；

所述温度特征参数还包括恒温过程中的温度波动参数；所述温度波动参数的计算过程如下，

以步长为1从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，根据该温度数据计算得到第一温度波动方差；

以步长为2从当前温度采集时刻前的历史数据中选取指定个数温度数据，根据该温度数据计算得到第二温度波动方差；

以所述第一温度波动方差和第二温度波动方差的平均值作为所述温度波动参数的值；

针对所述温度速率波动参数和温度波动参数，相应的预设阈值基于设备历史数据0.05的分位点来设置。