CN115933564A - 一种纺织纱线生产工艺监测调控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纺织纱线生产工艺监测技术领域，具体公开一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，通过设置指定纱线生产原料基本参数获取分析模块、罗拉运转状况监测模块、锭速监测模块、筒管细纱卷绕状况监测模块、综合分析模块和调控管理终端，实现了对纱线生产工艺进行严密的监测调控，能够及时细致地发现环锭细纱机的纱线生产存在的潜在运行故障，因而提升了监测的时效性，不仅大幅提升了对环锭细纱机的纱线生产运行故障响应效率，且在较大程度上降低了给纱线的生产效率和生产质量造成的负面影响，本发明使监测考虑的维度较为全面多样化，不仅有效降低了环锭细纱机的故障发生率，且避免影响整个纱线生产进度。

Description

一种纺织纱线生产工艺监测调控系统

技术领域

本发明属于纺织纱线生产工艺监测技术领域，具体而言，涉及一种纺织纱线生产工艺监测调控系统。

背景技术

纺织业一直是社会发展的重要支撑，随着经济的迅速发展以及人民生活水平的日益提升，人们对纺织产品的需求水平也在稳步提升，为了适应当前市场不断扩大的纺织品需求量，纺织产业的规模也在迅速扩大，纱线作为纺织品的重要原材料，其生产质量是决定纺织产品品质的重要因素，因此，需要对纺织纱线的生产工艺进行监测调控，纺织纱线的生产工艺环节包括精梳、并条、粗纱、细纱和络筒等多个环节，在这其中的细纱环节是影响纱线质量的重要环节，因而需要对细纱环节进行严密的监测调控。

如今的纱线主要是通过环锭细纱机进行细纱环节的生产，而现有技术对环锭细纱机的纱线生产工艺进行监测调控还存在一系列的局限性，具体体现在以下几个方面：(1)现有技术在对环锭细纱机的纱线生产较多还是依赖于人工进行定时巡检，智能化水平较低，因而存在较大的局限性，由于环锭细纱机的组成零件多而复杂，而人工也不可避免地存在视线盲区，导致无法及时细致地发现环锭细纱机的纱线生产存在的潜在运行故障，因而存在时效性较差的问题，不仅大幅降低了对环锭细纱机的纱线生产运行故障响应效率，且在较大程度上给纱线的生产效率和生产质量造成了负面影响。

(2)现有技术在针对环锭细纱机的罗拉进行监测时，往往只是依据罗拉的传动速度进行监测，因而较为匮乏对罗拉牵引的纱线状态进行监测，监测考虑的维度较为片面单一化，因而可能存在罗拉传动速度合理但其牵引的纱线出现卡顿和偏移的现象，导致提升了环锭细纱机的故障发生率，进而影响整个纱线生产进度。

发明内容

为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，包括：指定纱线生产原料基本参数获取分析模块、罗拉运转状况监测模块、锭速监测模块、筒管细纱卷绕状况监测模块、综合分析模块和调控管理终端。

所述指定纱线生产原料基本参数获取分析模块用于获取指定纱线生产原料的基本参数，进而分析得到各指定环锭细纱机。

所述罗拉运转状况监测模块用于对各指定环锭细纱机所属各对罗拉的运转状况进行监测，进而评估各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数。

所述锭速监测模块用于对各指定环锭细纱机所属各锭子转速进行监测，进而评估各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数。

所述筒管细纱卷绕状况监测模块用于对各指定环锭细纱机所属各筒管的细纱卷绕状况进行监测，进而评估各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数。

所述综合分析模块用于依据各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数、各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数和各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，进而评估各指定环锭细纱机的综合运转合理系数。

所述调控管理终端用于依据各指定环锭细纱机的综合运转合理系数，进而筛选得到各需求调控指定环锭细纱机，并进行调控管理提示。

作为进一步的方案，所述指定纱线生产原料的基本参数包括：类型、重量和需求生产时长。

作为进一步的方案，所述分析得到各指定环锭细纱机，其具体过程为：依据指定纱线生产原料类型，进而与设定的单个环锭细纱机对应不同纱线原料类型所属单位时间的生产重量进行匹配，获取单个环锭细纱机对应指定纱线生产原料类型所属单位时间的生产重量。

依据指定纱线生产原料的重量和需求生产时长，进而计算得到需求开启的环锭细纱机数量，其计算公式为：

其中SL表示为需求开启的环锭细纱机数量，W₀″表示为指定纱线生产原料的重量，ω表示为单个环锭细纱机对应指定纱线生产原料类型所属单位时间的生产重量，T₀表示为指定纱线生产原料的需求生产时长，

表示为向上取整。

基于获取的需求开启的环锭细纱机数量，将需求开启的环锭细纱机记为指定环锭细纱机，进而统计得到各指定环锭细纱机。

作为进一步的方案，所述对各指定环锭细纱机所属各对罗拉的运转状况进行监测，其具体过程为：将各指定环锭细纱机所属各对罗拉分别记为各前罗拉和各后罗拉，进而将各指定环锭细纱机所属各前罗拉与对应的后罗拉之间牵引的纱线记为各目标纱线段。

在设定监测时间点对各指定环锭细纱机所属各目标纱线段进行图像扫描，进而获取各指定环锭细纱机所属各目标纱线段对应的图像，并从中勾勒获取各指定环锭细纱机所属各目标纱线段对应的线条长度，据此计算各指定环锭细纱机所属目标纱线段对应的传动合理系数，其计算公式为：

其中μ_i表示为第i个指定环锭细纱机所属目标纱线段对应的传动合理系数，L₀表示为设定的纱线段对应的标准线条长度，l_i ^q表示为第i个指定环锭细纱机所属第q个目标纱线段对应的线条长度，i表示为各指定环锭细纱机的编号，i＝1,2,...,k，q表示为各目标纱线段的编号，q＝1,2,...,z，z表示为目标纱线段数量，χ₁表示为预设的目标纱线段长度对应的合理修正因子。

依据各指定环锭细纱机所属各目标纱线段对应的图像，进而定位至各目标纱线段与对应的前罗拉和后罗拉的接触点，进而将各目标纱线段与对应的前罗拉的接触点记为各目标纱线段的上端点，同理，将各目标纱线段与对应的后罗拉的接触点记为各目标纱线段的下端点，并提取各目标纱线段的中心点，进而获取各目标纱线段的上端点和下端点分别与中心点之间的连接直线，并将其分别记为各目标纱线段的上部运转参考线和下部运转参考线。

获取各指定环锭细纱机的各目标纱线段的上部运转参考线与对应的前罗拉之间形成的各接触角，并从中提取最小接触角所属角度，进而将其记为各指定环锭细纱机的各目标纱线段对应的上部运转参考角度，据此计算各指定环锭细纱机所属目标纱线段的上部运转参考角度对应的合理系数，其计算公式为：

其中η_i表示为第i个指定环锭细纱机所属目标纱线段的上部运转参考角度对应的合理系数，θ₁″表示为设定的纱线段对应的上部标准运转角度，θ_i ^q _上表示为第i个指定环锭细纱机所属第q个目标纱线段对应的上部运转参考角度，a₁表示为预设的上部运转参考角度对应的合理修正系数。

同理，计算得到各指定环锭细纱机所属目标纱线段的下部运转参考角度对应的合理系数，并记为ε_i，进而据此综合计算各指定环锭细纱机的目标纱线段的运转角度对应的合理系数，其计算公式为：

其中α_i表示为第i个指定环锭细纱机的目标纱线段的运转角度对应的合理系数，

和

分别表示为设定的上部运转参考角度和下部运转参考角度对应的合理权重占比值，e表示为自然常数。

作为进一步的方案，所述各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数，其具体计算过程为：依据各指定环锭细纱机所属目标纱线段对应的传动合理系数和各指定环锭细纱机的目标纱线段的运转角度对应的合理系数，进而计算各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数，其计算公式为：β_i＝ln(μ_i*b₁+α_i*b₂+1)，其中β_i表示为第i个指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数，b₁和b₂分别表示为设定的目标纱线段对应的传动和运转角度所属合理权重因子。

作为进一步的方案，所述评估各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数，其具体过程为：在预设时间段内对各指定环锭细纱机所属各锭子的转速进行检测，并将预设时间段以设定的时间间隔进行划分，得到各监测时间段，进而获取各指定环锭细纱机所属各锭子在各监测时间段中的转速。

将指定纱线生产原料类型与设定的各种纱线生产原料类型所属环锭细纱机的锭子对应的标准转速进行匹配，进而获取指定纱线生产原料类型所属环锭细纱机的锭子对应的标准转速，据此计算各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数，其计算公式为：

其中σ_i表示为第i个指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数，V₀表示为指定纱线生产原料类型所属环锭细纱机的锭子对应的标准转速，v_ij ^m表示为第i个指定环锭细纱机所属第j个锭子在第m个监测时间段中的转速，j表示为各锭子的编号，j＝1,2,...,n，n表示为锭子的数量，m表示为各监测时间段的编号，m＝1,2,...,v，v表示为监测时间段的数量，δ₁表示为设定的锭速对应的合理修正值。

作为进一步的方案，所述评估各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，其具体过程为：以各监测时间段的开始时间点为监测点，进而统计各监测时间段所属监测点，并提取各监测时间段的时长。

在各监测时间段所属监测点中对各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的三维图像进行检测，进而获取各监测时间段所属监测点中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的三维图像，从中勾勒获取各监测时间段所属监测点中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的外形轮廓，进而提取各监测时间段所属监测点中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的体积，进而计算得到各监测时间段中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应单位时间增长的体积，并记为

进而据此计算各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，其计算公式为：

，其中

表示为第i个指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，V₀″表示为设定的环锭细纱机的筒管卷绕的细纱对应单位时间的标准增长体积，

表示为第m个监测时间段中第i个指定环锭细纱机所属第d个筒管卷绕的细纱对应单位时间增长的体积，d表示为各筒管的编号，d＝1,2,...,f，f表示为筒管的数量，λ₁表示为预设的筒管卷绕的细纱体积对应的合理修正系数。

作为进一步的方案，所述各指定环锭细纱机的综合运转合理系数，其具体计算公式为：

其中ψ_i表示为第i个指定环锭细纱机的综合运转合理系数，κ₁、κ₂和κ₃分别表示为预设的环锭细纱机的罗拉、锭速和筒管对应的综合合理占比权重系数。

作为进一步的方案，所述筛选得到各需求调控指定环锭细纱机，其具体过程为：将各指定环锭细纱机的综合运转合理系数与设定的综合运转合理系数阈值进行比对，若某指定环锭细纱机的综合运转合理系数低于综合运转合理系数阈值，则将该指定环锭细纱机记为需求调控指定环锭细纱机，进而统计得到各需求调控指定环锭细纱机。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下有益效果：(1)本发明通过提供一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，能够对环锭细纱机的纱线生产进行智能化的监测，进而有效提升了监测的智能化水平，通过设置罗拉运转状况监测模块、锭速监测模块和筒管细纱卷绕状况监测模块，进而实现了对纱线生产工艺进行严密的监测调控，弥补了现有技术对环锭细纱机的纱线生产较多还是依赖人工进行定时巡检而存在的局限性，有效克服了人眼存在视线盲区的影响，能够及时细致地发现环锭细纱机的纱线生产存在的潜在运行故障，因而提升了监测的时效性，不仅大幅提升了对环锭细纱机的纱线生产运行故障响应效率，且在较大程度上降低了给纱线的生产效率和生产质量造成的负面影响。

(2)本发明通过评估各指定环锭细纱机所属目标纱线段对应的传动合理系数和各指定环锭细纱机的目标纱线段的运转角度对应的合理系数，进而计算得到各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数，因而有效弥补了现有技术较为匮乏对罗拉牵引的纱线状态进行监测而存在的弊端，同时通过与现有技术中对罗拉的传动速度进行监测而相互结合，进而使监测考虑的维度较为全面多样化，能有效避免出现罗拉传动速度合理但其牵引的纱线存在卡顿和偏移的现象，进而降低了环锭细纱机的故障发生率，避免影响整个纱线生产进度。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的系统结构连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做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。

参照图1所示，本发明提供一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，包括：指定纱线生产原料基本参数获取分析模块、罗拉运转状况监测模块、锭速监测模块、筒管细纱卷绕状况监测模块、综合分析模块和调控管理终端。

所述罗拉运转状况监测模块、锭速监测模块和筒管细纱卷绕状况监测模块均分别与指定纱线生产原料基本参数获取分析模块和综合分析模块相连接，调控管理终端和综合分析模块相连接。

所述指定纱线生产原料基本参数获取分析模块用于获取指定纱线生产原料的基本参数，进而分析得到各指定环锭细纱机。

具体地，所述指定纱线生产原料的基本参数包括：类型、重量和需求生产时长。

需要说明的是，上述纱线生产原料类型包括棉纱、毛纱、蚕丝纱和麻纱等。

具体地，所述分析得到各指定环锭细纱机，其具体过程为：依据指定纱线生产原料类型，进而与设定的单个环锭细纱机对应不同纱线原料类型所属单位时间的生产重量进行匹配，获取单个环锭细纱机对应指定纱线生产原料类型所属单位时间的生产重量。

依据指定纱线生产原料的重量和需求生产时长，进而计算得到需求开启的环锭细纱机数量，其计算公式为：

其中SL表示为需求开启的环锭细纱机数量，W₀″表示为指定纱线生产原料的重量，ω表示为单个环锭细纱机对应指定纱线生产原料类型所属单位时间的生产重量，T₀表示为指定纱线生产原料的需求生产时长，

表示为向上取整。

需要说明的是，上述需求开启的环锭细纱机数量，通过向上取整得到整数，进而能够有效提升纱线生产效率，同时不仅有效降低了纱线的需求生产时长与实际生产时长差异过大而导致的纠纷发生率，且有力节约了环锭细纱机的能耗。

基于获取的需求开启的环锭细纱机数量，将需求开启的环锭细纱机记为指定环锭细纱机，进而统计得到各指定环锭细纱机。

所述罗拉运转状况监测模块用于对各指定环锭细纱机所属各对罗拉的运转状况进行监测，进而评估各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数。

具体地，所述对各指定环锭细纱机所属各对罗拉的运转状况进行监测，其具体过程为：将各指定环锭细纱机所属各对罗拉分别记为各前罗拉和各后罗拉，进而将各指定环锭细纱机所属各前罗拉与对应的后罗拉之间牵引的纱线记为各目标纱线段。

在设定监测时间点对各指定环锭细纱机所属各目标纱线段进行图像扫描，进而获取各指定环锭细纱机所属各目标纱线段对应的图像，并从中勾勒获取各指定环锭细纱机所属各目标纱线段对应的线条长度，据此计算各指定环锭细纱机所属目标纱线段对应的传动合理系数，其计算公式为：

其中μ_i表示为第i个指定环锭细纱机所属目标纱线段对应的传动合理系数，L₀表示为设定的纱线段对应的标准线条长度，l_i ^q表示为第i个指定环锭细纱机所属第q个目标纱线段对应的线条长度，i表示为各指定环锭细纱机的编号，i＝1,2,...,k，q表示为各目标纱线段的编号，q＝1,2,...,z，z表示为目标纱线段数量，χ₁表示为预设的目标纱线段长度对应的合理修正因子。

依据各指定环锭细纱机所属各目标纱线段对应的图像，进而定位至各目标纱线段与对应的前罗拉和后罗拉的接触点，进而将各目标纱线段与对应的前罗拉的接触点记为各目标纱线段的上端点，同理，将各目标纱线段与对应的后罗拉的接触点记为各目标纱线段的下端点，并提取各目标纱线段的中心点，进而获取各目标纱线段的上端点和下端点分别与中心点之间的连接直线，并将其分别记为各目标纱线段的上部运转参考线和下部运转参考线。

获取各指定环锭细纱机的各目标纱线段的上部运转参考线与对应的前罗拉之间形成的各接触角，并从中提取最小接触角所属角度，进而将其记为各指定环锭细纱机的各目标纱线段对应的上部运转参考角度，据此计算各指定环锭细纱机所属目标纱线段的上部运转参考角度对应的合理系数，其计算公式为：

其中η_i表示为第i个指定环锭细纱机所属目标纱线段的上部运转参考角度对应的合理系数，θ₁″表示为设定的纱线段对应的上部标准运转角度，θ_i ^q _上表示为第i个指定环锭细纱机所属第q个目标纱线段对应的上部运转参考角度，a₁表示为预设的上部运转参考角度对应的合理修正系数。

需要说明的是，上述各指定环锭细纱机的各目标纱线段的上部运转参考线与对应的前罗拉之间形成的各接触角，其具体为：通过高清摄像仪对各指定环锭细纱机的前罗拉进行三维图像采集，进而获取各指定环锭细纱机的前罗拉所属三维图像，从中勾勒各指定环锭细纱机的前罗拉所属外形轮廓，并提取各指定环锭细纱机的前罗拉所属底部外形轮廓线，进而提取各指定环锭细纱机的各目标纱线段的上部运转参考线与对应的前罗拉所属底部外形轮廓线之间形成的各夹角，并将其记为各指定环锭细纱机的各目标纱线段的上部运转参考线与对应的前罗拉之间形成的各接触角，同理，获取各指定环锭细纱机的各目标纱线段的下部运转参考线与对应的后罗拉之间形成的各接触角。

同理，计算得到各指定环锭细纱机所属目标纱线段的下部运转参考角度对应的合理系数，并记为ε_i，进而据此综合计算各指定环锭细纱机的目标纱线段的运转角度对应的合理系数，其计算公式为：

其中α_i表示为第i个指定环锭细纱机的目标纱线段的运转角度对应的合理系数，

和

分别表示为设定的上部运转参考角度和下部运转参考角度对应的合理权重占比值，e表示为自然常数。

需要说明的是，上述各指定环锭细纱机所属目标纱线段的下部运转参考角度对应的合理系数，其具体计算公式为：

其中θ₂″表示为设定的纱线段对应的下部标准运转角度，θ_i ^q _下表示为第i个指定环锭细纱机所属第q个目标纱线段对应的下部运转参考角度，a₂表示为预设的下部运转角度对应的合理修正系数。

具体地，所述各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数，其具体计算过程为：依据各指定环锭细纱机所属目标纱线段对应的传动合理系数和各指定环锭细纱机的目标纱线段的运转角度对应的合理系数，进而计算各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数，其计算公式为：β_i＝ln(μ_i*b₁+α_i*b₂+1)，其中β_i表示为第i个指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数，b₁和b₂分别表示为设定的目标纱线段对应的传动和运转角度所属合理权重因子。

在本发明具体实施例中，通过评估各指定环锭细纱机所属目标纱线段对应的传动合理系数和各指定环锭细纱机的目标纱线段的运转角度对应的合理系数，进而计算得到各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数，因而有效弥补了现有技术较为匮乏对罗拉牵引的纱线状态进行监测而存在的弊端，同时通过与现有技术中对罗拉的传动速度进行监测而相互结合，进而使监测考虑的维度较为全面多样化，能有效避免出现罗拉传动速度合理但其牵引的纱线存在卡顿和偏移的现象，进而降低了环锭细纱机的故障发生率，避免影响整个纱线生产进度。

所述锭速监测模块用于对各指定环锭细纱机所属各锭子转速进行监测，进而评估各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数。

具体地，所述评估各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数，其具体过程为：在预设时间段内对各指定环锭细纱机所属各锭子的转速进行检测，并将预设时间段以设定的时间间隔进行划分，得到各监测时间段，进而获取各指定环锭细纱机所属各锭子在各监测时间段中的转速。

将指定纱线生产原料类型与设定的各种纱线生产原料类型所属环锭细纱机的锭子对应的标准转速进行匹配，进而获取指定纱线生产原料类型所属环锭细纱机的锭子对应的标准转速，据此计算各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数，其计算公式为：

其中σ_i表示为第i个指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数，V₀表示为指定纱线生产原料类型所属环锭细纱机的锭子对应的标准转速，v_ij ^m表示为第i个指定环锭细纱机所属第j个锭子在第m个监测时间段中的转速，j表示为各锭子的编号，j＝1,2,...,n，n表示为锭子的数量，m表示为各监测时间段的编号，m＝1,2,...,v，v表示为监测时间段的数量，δ₁表示为设定的锭速对应的合理修正值。

所述筒管细纱卷绕状况监测模块用于对各指定环锭细纱机所属各筒管的细纱卷绕状况进行监测，进而评估各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数。

具体地，所述评估各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，其具体过程为：以各监测时间段的开始时间点为监测点，进而统计各监测时间段所属监测点，并提取各监测时间段的时长。

在各监测时间段所属监测点中对各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的三维图像进行检测，进而获取各监测时间段所属监测点中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的三维图像，从中勾勒获取各监测时间段所属监测点中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的外形轮廓，进而提取各监测时间段所属监测点中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的体积，进而计算得到各监测时间段中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应单位时间增长的体积，并记为ξ^m _i ^d，进而据此计算各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，其计算公式为：

，其中

表示为第i个指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，V₀″表示为设定的环锭细纱机的筒管卷绕的细纱对应单位时间的标准增长体积，

表示为第m个监测时间段中第i个指定环锭细纱机所属第d个筒管卷绕的细纱对应单位时间增长的体积，d表示为各筒管的编号，d＝1,2,...,f，f表示为筒管的数量，λ₁表示为预设的筒管卷绕的细纱体积对应的合理修正系数。

需要说明的是，上述各监测时间段中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应单位时间增长的体积，其具体计算公式为：

其中V_(m+1) ^id表示为第m+1个监测时间段所属监测点中第i个指定环锭细纱机所属第d个筒管卷绕的细纱对应的体积，V_m ^id表示为第m个监测时间段所属监测点中第i个指定环锭细纱机所属第d个筒管卷绕的细纱对应的体积，SC_m表示为第m个监测时间段对应的时长。

所述综合分析模块用于依据各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数、各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数和各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，进而评估各指定环锭细纱机的综合运转合理系数。

具体地，所述各指定环锭细纱机的综合运转合理系数，其具体计算公式为：

其中ψ_i表示为第i个指定环锭细纱机的综合运转合理系数，κ₁、κ₂和κ₃分别表示为预设的环锭细纱机的罗拉、锭速和筒管对应的综合合理占比权重系数。

所述调控管理终端用于依据各指定环锭细纱机的综合运转合理系数，进而筛选得到各需求调控指定环锭细纱机，并进行调控管理提示。

具体地，所述筛选得到各需求调控指定环锭细纱机，其具体过程为：将各指定环锭细纱机的综合运转合理系数与设定的综合运转合理系数阈值进行比对，若某指定环锭细纱机的综合运转合理系数低于综合运转合理系数阈值，则将该指定环锭细纱机记为需求调控指定环锭细纱机，进而统计得到各需求调控指定环锭细纱机。

在本发明具体实施例中，通过提供一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，能够对环锭细纱机的纱线生产进行智能化的监测，进而有效提升了监测的智能化水平，通过设置罗拉运转状况监测模块、锭速监测模块和筒管细纱卷绕状况监测模块，进而实现了对纱线生产工艺进行严密的监测调控，弥补了现有技术对环锭细纱机的纱线生产较多还是依赖人工进行定时巡检而存在的局限性，有效克服了人眼存在视线盲区的影响，能够及时细致地发现环锭细纱机的纱线生产存在的潜在运行故障，因而提升了监测的时效性，不仅大幅提升了对环锭细纱机的纱线生产运行故障响应效率，且在较大程度上降低了给纱线的生产效率和生产质量造成的负面影响。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，其特征在于，包括：指定纱线生产原料基本参数获取分析模块、罗拉运转状况监测模块、锭速监测模块、筒管细纱卷绕状况监测模块、综合分析模块和调控管理终端；

所述指定纱线生产原料基本参数获取分析模块用于获取指定纱线生产原料的基本参数，进而分析得到各指定环锭细纱机；

所述罗拉运转状况监测模块用于对各指定环锭细纱机所属各对罗拉的运转状况进行监测，进而评估各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数；

所述锭速监测模块用于对各指定环锭细纱机所属各锭子转速进行监测，进而评估各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数；

所述筒管细纱卷绕状况监测模块用于对各指定环锭细纱机所属各筒管的细纱卷绕状况进行监测，进而评估各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数；

所述综合分析模块用于依据各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数、各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数和各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，进而评估各指定环锭细纱机的综合运转合理系数；

所述调控管理终端用于依据各指定环锭细纱机的综合运转合理系数，进而筛选得到各需求调控指定环锭细纱机，并进行调控管理提示。

2.根据权利要求1所述的一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，其特征在于：所述指定纱线生产原料的基本参数包括：类型、重量和需求生产时长。

3.根据权利要求1所述的一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，其特征在于：所述分析得到各指定环锭细纱机，其具体过程为：

依据指定纱线生产原料类型，进而与设定的单个环锭细纱机对应不同纱线原料类型所属单位时间的生产重量进行匹配，获取单个环锭细纱机对应指定纱线生产原料类型所属单位时间的生产重量；

依据指定纱线生产原料的重量和需求生产时长，进而计算得到需求开启的环锭细纱机数量，其计算公式为：

其中SL表示为需求开启的环锭细纱机数量，W₀″表示为指定纱线生产原料的重量，ω表示为单个环锭细纱机对应指定纱线生产原料类型所属单位时间的生产重量，T₀表示为指定纱线生产原料的需求生产时长，

表示为向上取整；

基于获取的需求开启的环锭细纱机数量，将需求开启的环锭细纱机记为指定环锭细纱机，进而统计得到各指定环锭细纱机。

4.根据权利要求1所述的一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，其特征在于：所述对各指定环锭细纱机所属各对罗拉的运转状况进行监测，其具体过程为：

将各指定环锭细纱机所属各对罗拉分别记为各前罗拉和各后罗拉，进而将各指定环锭细纱机所属各前罗拉与对应的后罗拉之间牵引的纱线记为各目标纱线段；

在设定监测时间点对各指定环锭细纱机所属各目标纱线段进行图像扫描，进而获取各指定环锭细纱机所属各目标纱线段对应的图像，并从中勾勒获取各指定环锭细纱机所属各目标纱线段对应的线条长度，据此计算各指定环锭细纱机所属目标纱线段对应的传动合理系数，其计算公式为：

其中μ_i表示为第i个指定环锭细纱机所属目标纱线段对应的传动合理系数，L₀表示为设定的纱线段对应的标准线条长度，l_i ^q表示为第i个指定环锭细纱机所属第q个目标纱线段对应的线条长度，i表示为各指定环锭细纱机的编号，i＝1,2,...,k，q表示为各目标纱线段的编号，q＝1,2,...,z，z表示为目标纱线段数量，χ₁表示为预设的目标纱线段长度对应的合理修正因子；

依据各指定环锭细纱机所属各目标纱线段对应的图像，进而定位至各目标纱线段与对应的前罗拉和后罗拉的接触点，进而将各目标纱线段与对应的前罗拉的接触点记为各目标纱线段的上端点，同理，将各目标纱线段与对应的后罗拉的接触点记为各目标纱线段的下端点，并提取各目标纱线段的中心点，进而获取各目标纱线段的上端点和下端点分别与中心点之间的连接直线，并将其分别记为各目标纱线段的上部运转参考线和下部运转参考线；

获取各指定环锭细纱机的各目标纱线段的上部运转参考线与对应的前罗拉之间形成的各接触角，并从中提取最小接触角所属角度，进而将其记为各指定环锭细纱机的各目标纱线段对应的上部运转参考角度，据此计算各指定环锭细纱机所属目标纱线段的上部运转参考角度对应的合理系数，其计算公式为：

其中η_i表示为第i个指定环锭细纱机所属目标纱线段的上部运转参考角度对应的合理系数，θ₁″表示为设定的纱线段对应的上部标准运转角度，

表示为第i个指定环锭细纱机所属第q个目标纱线段对应的上部运转参考角度，a₁表示为预设的上部运转参考角度对应的合理修正系数；

同理，计算得到各指定环锭细纱机所属目标纱线段的下部运转参考角度对应的合理系数，并记为ε_i，进而据此综合计算各指定环锭细纱机的目标纱线段的运转角度对应的合理系数，其计算公式为：

其中α_i表示为第i个指定环锭细纱机的目标纱线段的运转角度对应的合理系数，

和

分别表示为设定的上部运转参考角度和下部运转参考角度对应的合理权重占比值，e表示为自然常数。

5.根据权利要求4所述的一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，其特征在于：所述各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数，其具体计算过程为：依据各指定环锭细纱机所属目标纱线段对应的传动合理系数和各指定环锭细纱机的目标纱线段的运转角度对应的合理系数，进而计算各指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数，其计算公式为：β_i＝ln(μ_i*b₁+α_i*b₂+1)，其中β_i表示为第i个指定环锭细纱机的罗拉运转状况对应的合理系数，b₁和b₂分别表示为设定的目标纱线段对应的传动和运转角度所属合理权重因子。

6.根据权利要求5所述的一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，其特征在于：所述评估各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数，其具体过程为：

在预设时间段内对各指定环锭细纱机所属各锭子的转速进行检测，并将预设时间段以设定的时间间隔进行划分，得到各监测时间段，进而获取各指定环锭细纱机所属各锭子在各监测时间段中的转速；

将指定纱线生产原料类型与设定的各种纱线生产原料类型所属环锭细纱机的锭子对应的标准转速进行匹配，进而获取指定纱线生产原料类型所属环锭细纱机的锭子对应的标准转速，据此计算各指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数，其计算公式为：

其中σ_i表示为第i个指定环锭细纱机的锭速对应的合理系数，V₀表示为指定纱线生产原料类型所属环锭细纱机的锭子对应的标准转速，v_ij ^m表示为第i个指定环锭细纱机所属第j个锭子在第m个监测时间段中的转速，j表示为各锭子的编号，j＝1,2,...,n，n表示为锭子的数量，m表示为各监测时间段的编号，m＝1,2,...,v，v表示为监测时间段的数量，δ₁表示为设定的锭速对应的合理修正值。

7.根据权利要求6所述的一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，其特征在于：所述评估各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，其具体过程为：

以各监测时间段的开始时间点为监测点，进而统计各监测时间段所属监测点，并提取各监测时间段的时长；

在各监测时间段所属监测点中对各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的三维图像进行检测，进而获取各监测时间段所属监测点中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的三维图像，从中勾勒获取各监测时间段所属监测点中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的外形轮廓，进而提取各监测时间段所属监测点中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应的体积，进而计算得到各监测时间段中各指定环锭细纱机所属各筒管卷绕的细纱对应单位时间增长的体积，并记为

进而据此计算各指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，其计算公式为：

，其中θ_i表示为第i个指定环锭细纱机的筒管细纱卷绕状况对应的合理系数，V₀″表示为设定的环锭细纱机的筒管卷绕的细纱对应单位时间的标准增长体积，

表示为第m个监测时间段中第i个指定环锭细纱机所属第d个筒管卷绕的细纱对应单位时间增长的体积，d表示为各筒管的编号，d＝1,2,...,f，f表示为筒管的数量，λ₁表示为预设的筒管卷绕的细纱体积对应的合理修正系数。

8.根据权利要求7所述的一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，其特征在于：所述各指定环锭细纱机的综合运转合理系数，其具体计算公式为：

其中ψ_i表示为第i个指定环锭细纱机的综合运转合理系数，κ₁、κ₂和κ₃分别表示为预设的环锭细纱机的罗拉、锭速和筒管对应的综合合理占比权重系数。

9.根据权利要求1所述的一种纺织纱线生产工艺监测调控系统，其特征在于：所述筛选得到各需求调控指定环锭细纱机，其具体过程为：将各指定环锭细纱机的综合运转合理系数与设定的综合运转合理系数阈值进行比对，若某指定环锭细纱机的综合运转合理系数低于综合运转合理系数阈值，则将该指定环锭细纱机记为需求调控指定环锭细纱机，进而统计得到各需求调控指定环锭细纱机。

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