CN115931416A - 一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及淋砂机技术领域，用于解决无法对淋砂机的主体结构的故障状态进行准确的检测分析和及时的反馈处理，进而无法保障淋砂机的稳定运行，导致淋砂不均匀，淋砂效率低下的问题，尤其公开了一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统，包括服务器，服务器通讯连接有数据采集单元、机体启动安全分析单元、动力机构故障分析单元、传动机构故障分析单元、淋砂均匀状态分析单元、故障预警反馈单元和执行终端；本发明，采用数据分析的方式，通过对淋砂机的主体机构进行逐一的故障检测分析，并采用相应的解决方式，从而在实现了对淋砂机产生故障的准确分析的同时，也实现了淋砂机的故障预警控制操作，保证了淋砂机的运行的稳定性和安全性。

Description

一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统

技术领域

本发明涉及淋砂机技术领域，具体为一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统。

背景技术

淋砂机又名撒砂机，是精密铸造制壳工序必须设备。淋砂机有开放式淋砂机，转盘式淋砂机，滚筒式淋砂机，每种类型都有各自的优势。且淋砂机具有淋砂均匀、砂量薄厚一致，淋砂量可调至适用于不同厚度挂砂的优势，提高了挂砂质量，减少了环境污染。

淋砂机由机体、分砂机构、上料机构、传动机构、动力机构、除尘接口等组成。

要想实现淋砂机的稳定且高效的运行，就必须实现对淋砂机产生的故障进行准确的检测分析和及时的反馈处理。但现有的对淋砂机的故障检测分析的方式中，无法对淋砂机的主体结构的故障状态进行准确分析，进而无法保障淋砂机的稳定运行，导致淋砂不均匀，淋砂效率低下。

为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

发明内容

本发明的目的就在于解决现有的对淋砂机的故障检测分析的方式中，无法对淋砂机的主体结构的故障状态进行准确的检测分析和及时的反馈处理，进而无法保障淋砂机的稳定运行，导致淋砂不均匀，淋砂效率低下的问题，采用数据分析的方式，通过对淋砂机的主体机构进行逐一的故障检测分析，并采用相应的解决方式，从而在实现了对淋砂机产生故障的准确分析的同时，也实现了淋砂机的故障预警控制操作，保证了淋砂机的运行的稳定性和安全性，而提出一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统，包括服务器，服务器通讯连接有数据采集单元、机体启动安全分析单元、动力机构故障分析单元、传动机构故障分析单元、淋砂均匀状态分析单元、故障预警反馈单元和执行终端；

所述数据采集单元用于采集淋砂机的电气参数、动力机构运行参数、传动机构运行参数和淋砂状态参数，并将其通过服务器分别发送至机体启动安全分析单元、动力机构故障分析单元、传动机构故障分析单元、淋砂均匀状态分析单元；

所述机体启动安全分析单元用于接收淋砂机的电气参数，并进行机体启动安全检测分析处理，据此生成启动电压运行稳定反馈信号和启动电压运行异常反馈信号，并将启动电压运行异常反馈信号发送至故障预警反馈单元；

所述动力机构故障分析单元用于接收淋砂机的动力机构运行参数，并进行淋砂机动力机构安全检查分析处理，据此生成皮带正常张弛状态、皮带调松指令、皮带调紧指令、链条正常张弛状态、链条调松指令、链条调紧指令，并将皮带调松指令、皮带调紧指令、链条调松指令和链条调紧指令发送至故障预警反馈单元；

所述传动机构故障分析单元用于接收淋砂机的传动机构运行参数，并进行淋砂机传动机构安全检查分析处理，据此生成淋砂机运转平稳信号、轴承润滑不当指令、轴承轻度磨损指令和轴承重度磨损指令，并将轴承润滑不当指令、轴承轻度磨损指令或轴承重度磨损指令发送至故障预警反馈单元；

需要指出的是，淋砂机的传动机构主要为淋砂机的转动轴承，而淋砂机的动力机构主要为淋砂机的转动皮带和转动链条；

所述淋砂均匀状态分析单元用于接收淋砂机的淋砂状态参数，并进行淋砂状态分析处理，据此生成供给不均信号和出料不均信号，并将其发送至故障预警反馈单元；

所述故障预警反馈单元用于对接收的各类型故障反馈信号进行故障预警控制处理，并通过控制终端指派对应的检修人员对淋砂机的各类型故障进行排除操作。

进一步的，机体启动安全检测分析处理的具体操作步骤如下：

实时获取一段时间内的淋砂机的连接电压，并以时间为横坐标，以各时间点捕捉的电压值为纵坐标，并据此建立二维动态坐标系，并将一段时间内的获取的电压值通过描点的方式绘制在二维动态坐标系上；

设置电压动荡上参照线和电压运行下参照线，并将其分别绘制在二维动态坐标系上，分析处于一段时间内的各电压值的分布的状态，统计处于电压动荡上参照线和电压运行下参照线之间的电压值表现点的个数和，并将其标定为sum1，统计处于电压动荡上参照线之上和电压运行下参照线之下的电压值表现点的个数和，并将其标定为sum2；

当满足sum1＞sum2时，则生成启动电压运行稳定反馈信号，反之，当满足sum1≤sum2时，则生成启动电压运行异常反馈信号。

进一步的，淋砂机动力机构安全检查分析处理的具体操作步骤如下：

获取淋砂机的起止运行时间，依据设置第一时间阈值FTT1、第二时间阈值FTT2，并进行淋砂机后罩定期检查的周期设定，据此得到淋砂机后罩定期检查的三种时间周期设定方式，分别为k1检查周期方式、k2检查周期方式和k3检查周期方式；

根据设定的淋砂机后罩定期检查的周期设定方式，实时获取各检查周期的转动皮带的张弛度量值，并设置转动皮带的张弛度量值的参照区间sts1，并将各检查周期的转动皮带的张弛度量值代入预设的参照区间sts1内进行比较分析，当转动皮带的张弛度量值处于预设的参照区间sts1之内时，则将对应检查周期的转动皮带运行状态标定为皮带正常张弛状态，当转动皮带的张弛度量值大于预设的参照区间sts1的最大值时，则将对应检查周期的转动皮带运行状态标定为皮带过于松弛状态，并生成皮带调松指令，当转动皮带的张弛度量值小于预设的参照区间sts1的最小值时，则将对应检查周期的转动皮带运行状态标定为皮带过于紧绷状态，并生成皮带调紧指令；

实时获取各检查周期的转动链条的松紧度量值，并设置转动链条的松紧度量值的参照区间sts2，并将各检查周期的转动链条的松紧度量值代入预设的参照区间sts2内进行比较分析，当转动链条的松紧度量值处于预设的参照区间sts2之内时，则将对应检查周期的转动链条运行状态标定为链条正常张弛状态，当转动链条的松紧度量值大于预设的参照区间sts2的最大值时，则将对应检查周期的转动链条运行状态标定为链条过于松弛状态，并生成链条调松指令，当转动链条的松紧度量值小于预设的参照区间sts2的最小值时，则将对应检查周期的转动链条运行状态标定为链条过于紧绷状态，并生成链条调紧指令。

进一步的，淋砂机后罩定期检查的周期设定的具体操作步骤如下：

将淋砂机的起止运行时间与预设的第一时间阈值FTT1、第二时间阈值FTT2进行比较分析；

当淋砂机的起止运行时间未达到第一时间阈值FTT1时，则执行k1检查周期方式，即规定单位时间内执行k1次淋砂机后罩检查；

当淋砂机的起止运行时间达到第一时间阈值FTT1且未达到第二时间阈值FTT2时，则执行k2检查周期方式，即规定单位时间内执行k2次淋砂机后罩检查；

当淋砂机的起止运行时间达到第二时间阈值FTT2时，则执行k3检查周期方式，即规定单位时间内执行k3次淋砂机后罩检查。

进一步的，淋砂机传动机构安全检查分析处理的具体操作步骤如下：

实时监测淋砂机的运行参数信息中的振动量值和噪音量值，并将其进行公式化分析，得到淋砂机的运行系数；

设置淋砂机的运行系数的梯度参照阈值TT1、TT2，并将淋砂机的运行系数与预设的梯度参照阈值TT1、TT2进行比较分析；

当淋砂机的运行系数小于预设的梯度参照阈值TT1时，则生成淋砂机运转平稳信号，当淋砂机的运行系数处于预设的梯度参照阈值TT1和TT2之间时，则生成淋砂机运转轻微异常信号，当淋砂机的运行系数大于预设的梯度参照阈值TT2时，则生成淋砂机运转严重异常信号；

根据生成的淋砂机运转轻微异常信号或淋砂机运转严重异常信号，实时获取淋砂机运行参数信息中的轴承运行温度值和轴承磨损量值，并据此进行传动轴承运转故障分析处理，据此生成轴承润滑不当指令、轴承轻度磨损指令或轴承重度磨损指令。

进一步的，传动轴承运转故障分析处理的具体操作步骤如下：

依据生成的淋砂机运转轻微异常信号，并设置第一温度对比阈值TH1，并将基于淋砂机运转轻微异常信号下的淋砂机的轴承运行温度值与预设的第一温度对比阈值TH1进行比较分析，当轴承运行温度值大于等于预设的第一温度对比阈值TH1时，则生成轴承温度偏高信号，并触发轴承润滑不当指令，反之，当轴承运行温度值小于预设的第一温度对比阈值TH1时，则生成轴承温度正常信号，并触发轴承磨损分析指令；

依据生成的淋砂机运转严重异常信号，并设置第二温度对比阈值TH2，并将基于淋砂机运转严重异常信号下的淋砂机的轴承运行温度值与预设的第二温度对比阈值TH2进行比较分析，当轴承运行温度值大于等于预设的第二温度对比阈值TH2时，则生成轴承温度过高信号，并生成轴承润滑不当指令，反之当轴承运行温度值小于预设的第二温度对比阈值TH2时，则生成轴承温度正常信号，并触发轴承磨损分析指令；

依据触发的轴承磨损分析指令，实时获取单位时间段内淋砂机运行参数信息中的轴承磨损量值，并将单位时间内的轴承磨损量值进行均值处理，并得到淋砂机轴承的均值磨损系数，设置淋砂机轴承的均值磨损系数的梯度参照区间Qs1、Qs2，并将淋砂机轴承的均值磨损系数代入预设的梯度参照区间Qs1、Qs2内进行比较分析，当均值磨损系数处于预设的梯度参照区间Qs1之内时，则生成轴承轻度磨损指令，当均值磨损系数处于预设的梯度参照区间Qs2之内时，则生成轴承重度磨损指令。

进一步的，淋砂状态分析处理的具体操作步骤如下：

实时监测单位时间内的淋砂机的淋砂供给量和淋砂出料量，并以时间为横坐标，以淋砂供给量、淋砂出料量为纵坐标，并据此建立动态坐标系，并将单位时间内监测到的淋砂供给量和淋砂出料量分别通过描点连线的方式绘制在动态坐标系上，并据此得到淋砂供给折线和淋砂出料折线；

计算淋砂供给折线与水平线之间的总夹角，并将其标定为α1，当α1大于等于10°时，则生成供给不均信号，反之，当α1小于10°时，则生成供给正常信号；

计算淋砂出料折线与水平线之间的总夹角，并将其标定为α2，当α2大于等于10°时，则生成出料不均信号，反之，当α2小于10°时，则生成出料正常信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明，通过坐标模型分析以及统计求和与数据比较的方式，实现了对淋砂机启动连接电压稳定状态的明确判定，并同时实现了对机体启动安全的评估分析，并以此为基础通过改变淋砂机电压的供给方式来提高淋砂机电压运行的稳定性；

根据淋砂机的起止运行时间利用阈值比较和数据设置方式，先实现对淋砂机定期检查的时间周期的设定与划分，并以此为基础，采用逐类分析和区间代入比较方式，又进一步准确的对淋砂机的动力机构运转故障情况进行分析，并通过螺栓调节的方式来实现动力机构合理的张紧度，有效解除了淋砂机动力机构产生的故障风险；

采用公式化分析以及梯度阈值比较和深度分析的方式，实现了对淋砂机传动机构的运转故障的判定分析，又利用数模分析的方式，明确了淋砂机的出料状态以及淋砂状态，并通过调节砂斗以及清理排料口来实现淋砂机均匀出料效果；

采用数据分析的方式，通过对淋砂机的主体机构进行逐一的故障检测分析，并采用相应的解决方式，从而在实现了对淋砂机产生故障的准确分析的同时，也实现了淋砂机的故障预警控制操作，保证了淋砂机的运行的稳定性和安全性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的系统总框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统，包括服务器，服务器通讯连接有数据采集单元、机体启动安全分析单元、动力机构故障分析单元、传动机构故障分析单元、淋砂均匀状态分析单元、故障预警反馈单元和执行终端；

数据采集单元用于采集淋砂机的电气参数、动力机构运行参数、传动机构运行参数和淋砂状态参数，并将其通过服务器分别发送至机体启动安全分析单元、动力机构故障分析单元、传动机构故障分析单元、淋砂均匀状态分析单元；

需要指出的是，电气参数包含有淋砂机的连接电压，而动力机构运行参数用于表示淋砂机动力机构运行时各动力组件产生的数据值，且动力机构运行参数包含有起止运行时间、转动皮带的张弛度量值以及转动链条的松紧度量值，传动机构运行参数用于表示淋砂机传动机构运行时各传动组件产生的数据值，且传动机构运行参数包含有振动量值、噪音量值、轴承运行温度值和轴承磨损量值；淋砂状态参数包含有淋砂供给量和淋砂出料量。

当机体启动安全分析单元接收到淋砂机的电气参数时，并据此进行机体启动安全检测分析处理，具体的操作过程如下：

实时获取一段时间内的淋砂机的连接电压，并以时间为横坐标，以各时间点捕捉的电压值为纵坐标，并据此建立二维动态坐标系，并将一段时间内的获取的电压值通过描点的方式绘制在二维动态坐标系上；

设置电压动荡上参照线和电压运行下参照线，并将其分别绘制在二维动态坐标系上，分析处于一段时间内的各电压值的分布的状态，统计处于电压动荡上参照线和电压运行下参照线之间的电压值表现点的个数和，并将其标定为sum1，统计处于电压动荡上参照线之上和电压运行下参照线之下的电压值表现点的个数和，并将其标定为sum2；

当满足sum1＞sum2时，则生成启动电压运行稳定反馈信号，反之，当满足sum1≤sum2时，则生成启动电压运行异常反馈信号；

并将生成的启动电压运行异常反馈信号发送至故障预警反馈单元进行故障预警控制处理，具体的：

依据生成的启动电压运行异常反馈信号，并通过控制终端指派对应的检修人员改变淋砂机的供给电压的方式，具体的，通过增设电压调节器，来提高淋砂机电压运行的稳定性。

当动力机构故障分析单元接收到淋砂机的动力机构运行参数时，并据此进行淋砂机动力机构安全检查分析处理，具体的操作过程如下：

获取淋砂机的起止运行时间，依据设置第一时间阈值FTT1、第二时间阈值FTT2，并进行淋砂机后罩定期检查的周期设定，具体的：

将淋砂机的起止运行时间与预设的第一时间阈值FTT1、第二时间阈值FTT2进行比较分析；

需要说明的是，起止运行时间指的是自淋砂机启动时开始计算，截至淋砂机当前运行的时间；

当淋砂机的起止运行时间未达到第一时间阈值FTT1时，则执行k1检查周期方式，即规定单位时间内执行k1次淋砂机后罩检查；

当淋砂机的起止运行时间达到第一时间阈值FTT1且未达到第二时间阈值FTT2时，则执行k2检查周期方式，即规定单位时间内执行k2次淋砂机后罩检查；

当淋砂机的起止运行时间达到第二时间阈值FTT2时，则执行k3检查周期方式，即规定单位时间内执行k3次淋砂机后罩检查，其中，k1＜k2＜k3，且k2=k1+λ，k3=k1+2λ，其中，k1、k2、k3和λ具体的数值由本领域技术人员在具体淋砂机后罩周期时间设定的具体案例中进行具体设置；

根据设定的淋砂机后罩定期检查的周期设定方式，实时获取各检查周期的转动皮带的张弛度量值，并设置转动皮带的张弛度量值的参照区间sts1，并将各检查周期的转动皮带的张弛度量值代入预设的参照区间sts1内进行比较分析；

当转动皮带的张弛度量值处于预设的参照区间sts1之内时，则将对应检查周期的转动皮带运行状态标定为皮带正常张弛状态，当转动皮带的张弛度量值大于预设的参照区间sts1的最大值时，则将对应检查周期的转动皮带运行状态标定为皮带过于松弛状态，并生成皮带调松指令，当转动皮带的张弛度量值小于预设的参照区间sts1的最小值时，则将对应检查周期的转动皮带运行状态标定为皮带过于紧绷状态，并生成皮带调紧指令；

实时获取各检查周期的转动链条的松紧度量值，并设置转动链条的松紧度量值的参照区间sts2，并将各检查周期的转动链条的松紧度量值代入预设的参照区间sts2内进行比较分析，当转动链条的松紧度量值处于预设的参照区间sts2之内时，则将对应检查周期的转动链条运行状态标定为链条正常张弛状态，当转动链条的松紧度量值大于预设的参照区间sts2的最大值时，则将对应检查周期的转动链条运行状态标定为链条过于松弛状态，并生成链条调松指令，当转动链条的松紧度量值小于预设的参照区间sts2的最小值时，则将对应检查周期的转动链条运行状态标定为链条过于紧绷状态，并生成链条调紧指令；

需要指出的是，参照区间sts1和参照区间sts2具体的区间数值由本领域技术人员在具体淋砂机后罩周期时间设定的具体案例中进行具体设置。

并将生成的皮带调松指令、皮带调紧指令、链条调松指令和链条调紧指令发送至故障预警反馈单元进行故障预警控制处理，具体的：

依据生成的皮带调松指令或链条调松指令，通过执行终端指派对应的检修人员对淋砂机后罩内的转动皮带或转动链条进行调松操作，具体的，通过调松电机固定板的调节螺栓，来实现转动皮带或转动链条合理的张紧度；

依据生成的皮带调紧指令或链条调紧指令，通过执行终端指派对应的检修人员对淋砂机后罩内的转动皮带或转动链条进行调紧操作，具体的，通过调紧电机固定板的调节螺栓，来实现转动皮带或转动链条合理的张紧度；

当传动机构故障分析单元接收到淋砂机的传动机构运行参数时，并据此进行淋砂机传动机构安全检查分析处理，具体的操作过程如下：

实时监测淋砂机的运行参数信息中的振动量值和噪音量值，并将其分别标定为zd和zy，并将其进行公式化分析，依据设定的公式yx=ρ1*zd+ρ2*zy，得到淋砂机的运行系数yx，ρ1和ρ2分别为振动量值和噪音量值的权重因子系数，且ρ1、ρ2和ρ3均为大于0的自然数，权重因子系数用于均衡各项数据在公式计算中的占比权重，从而促进计算结果的准确性；

设置淋砂机的运行系数的梯度参照阈值TT1、TT2，并将淋砂机的运行系数与预设的梯度参照阈值TT1、TT2进行比较分析，其中，梯度参照阈值TT1、TT2是呈梯度增加的，即TT2=γTT1，其中，γ表示倍数，且γ、TT1和TT2的具体数值的设定由本领域技术人员在具体案例中进行具体设置；

当淋砂机的运行系数小于预设的梯度参照阈值TT1时，则生成淋砂机运转平稳信号，当淋砂机的运行系数处于预设的梯度参照阈值TT1和TT2之间时，则生成淋砂机运转轻微异常信号，当淋砂机的运行系数大于预设的梯度参照阈值TT2时，则生成淋砂机运转严重异常信号；

根据生成的淋砂机运转轻微异常信号或淋砂机运转严重异常信号，实时获取淋砂机运行参数信息中的轴承运行温度值和轴承磨损量值，并据此进行传动轴承运转故障分析处理，具体的：

依据生成的淋砂机运转轻微异常信号，并设置第一温度对比阈值TH1，并将基于淋砂机运转轻微异常信号下的淋砂机的轴承运行温度值与预设的第一温度对比阈值TH1进行比较分析，当轴承运行温度值大于等于预设的第一温度对比阈值TH1时，则生成轴承温度偏高信号，并触发轴承润滑不当指令，反之，当轴承运行温度值小于预设的第一温度对比阈值TH1时，则生成轴承温度正常信号，并触发轴承磨损分析指令；

依据生成的淋砂机运转严重异常信号，并设置第二温度对比阈值TH2，并将基于淋砂机运转严重异常信号下的淋砂机的轴承运行温度值与预设的第二温度对比阈值TH2进行比较分析，当轴承运行温度值大于等于预设的第二温度对比阈值TH2时，则生成轴承温度过高信号，并生成轴承润滑不当指令，反之当轴承运行温度值小于预设的第二温度对比阈值TH2时，则生成轴承温度正常信号，并触发轴承磨损分析指令；

依据触发的轴承磨损分析指令，实时获取单位时间段内淋砂机运行参数信息中的轴承磨损量值，并将单位时间内的轴承磨损量值进行均值处理，并得到淋砂机轴承的均值磨损系数，设置淋砂机轴承的均值磨损系数的梯度参照区间Qs1、Qs2，并将淋砂机轴承的均值磨损系数代入预设的梯度参照区间Qs1、Qs2内进行比较分析，其中，参照区间Qs1、Qs2的区间数值呈梯度增加，且参照区间Qs1、Qs2具体的区间数值由本领域技术人员在具体案例中进行具体设置，当均值磨损系数处于预设的梯度参照区间Qs1之内时，则生成轴承轻度磨损指令，当均值磨损系数处于预设的梯度参照区间Qs2之内时，则生成轴承重度磨损指令；

并将生成的轴承润滑不当指令、轴承轻度磨损指令或轴承重度磨损指令发送至故障预警反馈单元进行故障预警控制处理，具体的：

当接收到轴承润滑不当指令，通过执行终端指派对应的检修人员更换淋砂机轴承的润滑油；

当接收到轴承轻度磨损指令，通过执行终端指派对应的检修人员对淋砂机轴承进行大修操作；

当接收到轴承重度磨损指令，通过执行终端指派对应的检修人员更换淋砂机的轴承操作；

当淋砂均匀状态分析单元接收到淋砂机的淋砂状态参数时，并据此进行淋砂状态分析处理，具体的操作过程如下：

实时监测单位时间内的淋砂机的淋砂供给量和淋砂出料量，并以时间为横坐标，以淋砂供给量、淋砂出料量为纵坐标，并据此建立动态坐标系，并将单位时间内监测到的淋砂供给量和淋砂出料量分别通过描点连线的方式绘制在动态坐标系上，并据此得到淋砂供给折线和淋砂出料折线；

计算淋砂供给折线与水平线之间的总夹角，并将其标定为α1，当α1大于等于10°时，则生成供给不均信号，反之，当α1小于10°时，则生成供给正常信号；

计算淋砂出料折线与水平线之间的总夹角，并将其标定为α2，当α2大于等于10°时，则生成出料不均信号，反之，当α2小于10°时，则生成出料正常信号；

并将生成的供给不均信号和出料不均信号发送至故障预警反馈单元进行故障预警控制处理，具体的：

依据生成的供给不均信号，通过执行终端指派对应的检修人员调节淋砂机的砂斗位置，并通过将淋砂机的砂斗位置恢复初始位置状态，来实现淋砂机均匀淋砂的效果；

依据生成的出料不均信号，通过执行终端指派对应的检修人员清理淋砂机排料口，以解决出料口的淤积物料，来实现淋砂机均匀出料效果。

本发明在使用时，依据采集到的淋砂机的连接电压并进行机体启动安全检测分析处理，采用坐标模型分析以及统计求和与数据比较的方式，从而在实现了对淋砂机启动连接电压稳定状态的明确判定的同时，并实现了对机体启动安全的评估分析，并以此为基础通过改变淋砂机电压的供给方式来提高淋砂机电压运行的稳定性；

根据淋砂机的起止运行时间利用阈值比较和数据设置方式，先实现对淋砂机定期检查的时间周期的设定与划分，并以此为基础，采用逐类分析和区间代入比较方式，又进一步准确的对淋砂机的动力机构运转故障情况进行分析，并通过螺栓调节的方式来实现动力机构合理的张紧度，有效解除了淋砂机动力机构产生的故障风险；

通过获取淋砂机的传动机构运行参数并进行淋砂机传动机构安全检查分析处理，采用公式化分析以及梯度阈值比较和深度分析的方式，又实现了对淋砂机传动机构的运转故障的判定分析；

通过获取淋砂机的淋砂状态参数并进行淋砂状态分析处理，利用数模分析的方式，明确了淋砂机的出料状态以及淋砂状态，并通过调节砂斗以及清理排料口来实现淋砂机均匀出料效果；

采用数据分析的方式，通过对淋砂机的主体机构进行逐一的故障检测分析，并采用相应的解决方式，从而在实现了对淋砂机产生故障的准确分析的同时，也实现了淋砂机的故障预警控制操作，保证了淋砂机的运行的稳定性和安全性。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统，其特征在于，包括服务器，服务器通讯连接有数据采集单元、机体启动安全分析单元、动力机构故障分析单元、传动机构故障分析单元、淋砂均匀状态分析单元、故障预警反馈单元和执行终端；

所述数据采集单元用于采集淋砂机的电气参数、动力机构运行参数、传动机构运行参数和淋砂状态参数，并将其通过服务器分别发送至机体启动安全分析单元、动力机构故障分析单元、传动机构故障分析单元、淋砂均匀状态分析单元；

所述机体启动安全分析单元用于接收淋砂机的电气参数，并进行机体启动安全检测分析处理，据此生成启动电压运行稳定反馈信号和启动电压运行异常反馈信号，并将启动电压运行异常反馈信号发送至故障预警反馈单元；

所述动力机构故障分析单元用于接收淋砂机的动力机构运行参数，并进行淋砂机动力机构安全检查分析处理，据此生成皮带正常张弛状态、皮带调松指令、皮带调紧指令、链条正常张弛状态、链条调松指令、链条调紧指令，并将皮带调松指令、皮带调紧指令、链条调松指令和链条调紧指令发送至故障预警反馈单元；

所述传动机构故障分析单元用于接收淋砂机的传动机构运行参数，并进行淋砂机传动机构安全检查分析处理，据此生成淋砂机运转平稳信号、轴承润滑不当指令、轴承轻度磨损指令和轴承重度磨损指令，并将轴承润滑不当指令、轴承轻度磨损指令或轴承重度磨损指令发送至故障预警反馈单元；

所述淋砂均匀状态分析单元用于接收淋砂机的淋砂状态参数，并进行淋砂状态分析处理，据此生成供给不均信号和出料不均信号，并将其发送至故障预警反馈单元；

所述故障预警反馈单元用于对接收的各类型故障反馈信号进行故障预警控制处理，并通过控制终端指派对应的检修人员对淋砂机的各类型故障进行排除操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统，其特征在于，机体启动安全检测分析处理的具体操作步骤如下：

实时获取一段时间内的淋砂机的连接电压，并以时间为横坐标，以各时间点捕捉的电压值为纵坐标，并据此建立二维动态坐标系，并将一段时间内的获取的电压值通过描点的方式绘制在二维动态坐标系上；

设置电压动荡上参照线和电压运行下参照线，并将其分别绘制在二维动态坐标系上，分析处于一段时间内的各电压值的分布的状态，统计处于电压动荡上参照线和电压运行下参照线之间的电压值表现点的个数和，并将其标定为sum1，统计处于电压动荡上参照线之上和电压运行下参照线之下的电压值表现点的个数和，并将其标定为sum2；

当满足sum1＞sum2时，则生成启动电压运行稳定反馈信号，反之，当满足sum1≤sum2时，则生成启动电压运行异常反馈信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统，其特征在于，淋砂机动力机构安全检查分析处理的具体操作步骤如下：

获取淋砂机的起止运行时间，依据设置第一时间阈值FTT1、第二时间阈值FTT2，并进行淋砂机后罩定期检查的周期设定，据此得到淋砂机后罩定期检查的三种时间周期设定方式，分别为k1检查周期方式、k2检查周期方式和k3检查周期方式；

根据设定的淋砂机后罩定期检查的周期设定方式，实时获取各检查周期的转动皮带的张弛度量值，并设置转动皮带的张弛度量值的参照区间sts1，并将各检查周期的转动皮带的张弛度量值代入预设的参照区间sts1内进行比较分析，当转动皮带的张弛度量值处于预设的参照区间sts1之内时，则将对应检查周期的转动皮带运行状态标定为皮带正常张弛状态，当转动皮带的张弛度量值大于预设的参照区间sts1的最大值时，则将对应检查周期的转动皮带运行状态标定为皮带过于松弛状态，并生成皮带调松指令，当转动皮带的张弛度量值小于预设的参照区间sts1的最小值时，则将对应检查周期的转动皮带运行状态标定为皮带过于紧绷状态，并生成皮带调紧指令；

实时获取各检查周期的转动链条的松紧度量值，并设置转动链条的松紧度量值的参照区间sts2，并将各检查周期的转动链条的松紧度量值代入预设的参照区间sts2内进行比较分析，当转动链条的松紧度量值处于预设的参照区间sts2之内时，则将对应检查周期的转动链条运行状态标定为链条正常张弛状态，当转动链条的松紧度量值大于预设的参照区间sts2的最大值时，则将对应检查周期的转动链条运行状态标定为链条过于松弛状态，并生成链条调松指令，当转动链条的松紧度量值小于预设的参照区间sts2的最小值时，则将对应检查周期的转动链条运行状态标定为链条过于紧绷状态，并生成链条调紧指令。

4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统，其特征在于，淋砂机后罩定期检查的周期设定的具体操作步骤如下：

将淋砂机的起止运行时间与预设的第一时间阈值FTT1、第二时间阈值FTT2进行比较分析；

当淋砂机的起止运行时间未达到第一时间阈值FTT1时，则执行k1检查周期方式，即规定单位时间内执行k1次淋砂机后罩检查；

当淋砂机的起止运行时间达到第一时间阈值FTT1且未达到第二时间阈值FTT2时，则执行k2检查周期方式，即规定单位时间内执行k2次淋砂机后罩检查；

当淋砂机的起止运行时间达到第二时间阈值FTT2时，则执行k3检查周期方式，即规定单位时间内执行k3次淋砂机后罩检查。

5.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统，其特征在于，淋砂机传动机构安全检查分析处理的具体操作步骤如下：

实时监测淋砂机的运行参数信息中的振动量值和噪音量值，并将其进行公式化分析，得到淋砂机的运行系数；

设置淋砂机的运行系数的梯度参照阈值TT1、TT2，并将淋砂机的运行系数与预设的梯度参照阈值TT1、TT2进行比较分析；

当淋砂机的运行系数小于预设的梯度参照阈值TT1时，则生成淋砂机运转平稳信号，当淋砂机的运行系数处于预设的梯度参照阈值TT1和TT2之间时，则生成淋砂机运转轻微异常信号，当淋砂机的运行系数大于预设的梯度参照阈值TT2时，则生成淋砂机运转严重异常信号；

根据生成的淋砂机运转轻微异常信号或淋砂机运转严重异常信号，实时获取淋砂机运行参数信息中的轴承运行温度值和轴承磨损量值，并据此进行传动轴承运转故障分析处理，据此生成轴承润滑不当指令、轴承轻度磨损指令或轴承重度磨损指令。

6.根据权利要求5所述的一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统，其特征在于，传动轴承运转故障分析处理的具体操作步骤如下：

依据生成的淋砂机运转轻微异常信号，并设置第一温度对比阈值TH1，并将基于淋砂机运转轻微异常信号下的淋砂机的轴承运行温度值与预设的第一温度对比阈值TH1进行比较分析，当轴承运行温度值大于等于预设的第一温度对比阈值TH1时，则生成轴承温度偏高信号，并触发轴承润滑不当指令，反之，当轴承运行温度值小于预设的第一温度对比阈值TH1时，则生成轴承温度正常信号，并触发轴承磨损分析指令；

依据生成的淋砂机运转严重异常信号，并设置第二温度对比阈值TH2，并将基于淋砂机运转严重异常信号下的淋砂机的轴承运行温度值与预设的第二温度对比阈值TH2进行比较分析，当轴承运行温度值大于等于预设的第二温度对比阈值TH2时，则生成轴承温度过高信号，并生成轴承润滑不当指令，反之当轴承运行温度值小于预设的第二温度对比阈值TH2时，则生成轴承温度正常信号，并触发轴承磨损分析指令；

依据触发的轴承磨损分析指令，实时获取单位时间段内淋砂机运行参数信息中的轴承磨损量值，并将单位时间内的轴承磨损量值进行均值处理，并得到淋砂机轴承的均值磨损系数，设置淋砂机轴承的均值磨损系数的梯度参照区间Qs1、Qs2，并将淋砂机轴承的均值磨损系数代入预设的梯度参照区间Qs1、Qs2内进行比较分析，当均值磨损系数处于预设的梯度参照区间Qs1之内时，则生成轴承轻度磨损指令，当均值磨损系数处于预设的梯度参照区间Qs2之内时，则生成轴承重度磨损指令。

7.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的淋砂机故障检测系统，其特征在于，淋砂状态分析处理的具体操作步骤如下：

实时监测单位时间内的淋砂机的淋砂供给量和淋砂出料量，并以时间为横坐标，以淋砂供给量、淋砂出料量为纵坐标，并据此建立动态坐标系，并将单位时间内监测到的淋砂供给量和淋砂出料量分别通过描点连线的方式绘制在动态坐标系上，并据此得到淋砂供给折线和淋砂出料折线；

计算淋砂供给折线与水平线之间的总夹角，并将其标定为α1，当α1大于等于10°时，则生成供给不均信号，反之，当α1小于10°时，则生成供给正常信号；

计算淋砂出料折线与水平线之间的总夹角，并将其标定为α2，当α2大于等于10°时，则生成出料不均信号，反之，当α2小于10°时，则生成出料正常信号。

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