CN116081186A - 传输带托辊速度异常判别方法、存储介质和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传输带托辊速度异常判别方法、存储介质和电子设备，对应传输带设有多个托辊，每个托辊上安装有三轴加速度传感器，传输带托辊速度异常判别方法包括：获取每个托辊上三轴加速度传感器的传感器信号；分别对每个传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换得到频谱信号；根据频谱信号计算得到对应托辊的运行速度和运动状态，其中，运动状态包括匀速状态和变速状态；根据运行速度和运动状态对多个托辊进行速度异常判别。本发明的传输带托辊速度异常判别方法基于三轴加速度传感器测量托辊的速度和运动状态，并对托辊打滑或卡死等情况进行预警，减少了对传输带的损伤或撕裂情况的发生。

Description

传输带托辊速度异常判别方法、存储介质和电子设备

技术领域

本发明涉及工业输送技术领域，尤其涉及一种传输带托辊速度异常判别方法、存储介质和电子设备。

背景技术

传输带式输送系统在流程工业长距离连续输送物料方面，具有结构简单、输送效率高等优点，是工业运输煤炭、矿石等物料的重要设备。在输送机运行过程中，托辊打滑或卡死，会造成传输带摩擦严重，造成传输带的损伤或撕裂故障，对生产造成影响。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种传输带托辊速度异常判别方法、存储介质和电子设备，基于三轴加速度传感器测量托辊的速度和运动状态，并对托辊打滑或卡死等情况进行预警，减少了对传输带的损伤或撕裂情况的发生。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出一种传输带托辊速度异常判别方法，对应所述传输带设有多个托辊，每个所述托辊上安装有三轴加速度传感器，所述方法包括：获取每个所述托辊上三轴加速度传感器的传感器信号；分别对每个所述传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换得到频谱信号；根据所述频谱信号计算得到对应托辊的运行速度和运动状态，其中，所述运动状态包括匀速状态和变速状态；根据所述运行速度和所述运动状态对多个所述托辊进行速度异常判别。

另外，根据本发明上述实施例提出的传输带托辊速度异常判别方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，对所述传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换得到频谱信号，包括：根据预设频率和预设点数对所述传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述频谱信号计算得到对应托辊的运行速度和运动状态，包括：根据所述频谱信号确定输入窗口数据；获取所述输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置；根据所述直流分量、所述频谱非零第一峰值大小和所述频谱第一峰值位置计算得到对应托辊的运行速度和运动状态。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：获取所述输入窗口数据的滤波中值和所述FFT变换中的低频分量；计算所述滤波中值和所述低频分量之间的第一差值；若所述第一差值大于或等于输入窗口数据幅值的预设百分比，则判定该输入窗口数据无效，并返回所述根据所述频谱信号确定输入窗口数据的步骤；若所述第一差值小于所述输入窗口数据幅值的预设百分比，则执行所述获取所述输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述直流分量、所述频谱非零第一峰值大小和所述频谱第一峰值位置计算得到对应托辊的运行速度和运动状态，包括：根据所述直流分量计算得到第一角速度，根据所述频谱非零第一峰值大小计算得到第二角速度，根据所述频谱第一峰值位置计算得到第三角速度；判断所述第一角速度、所述第二角速度、所述第三角速度中任意两者之间的第二差值是否在预设范围内；若所述第二差值在所述预设范围内，则判定对应托辊的运动状态为匀速运动，否则，判定对应托辊的运动状态为变速运动；根据所述第三角速度和托辊半径计算得到对应托辊的运行速度。

根据本发明的一个实施例，通过下式计算所述第一角速度、所述第二角速度和所述第三角速度：

其中，是所述第一角速度，是所述第二角速度，是所述第三角速度，是所述直流分量，是所述频谱非零第一峰值大小，是所述频谱第一峰值位置，是所述托辊半径，是托辊轴向和水平面的夹角的余角，g是重力加速度。

根据本发明的一个实施例，通过下式计算得到对应托辊的运行速度：

其中，是所述托辊的运行速度，是所述托辊半径，是所述第三角速度。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述运行速度和所述运动状态对多个所述托辊进行速度异常判别，包括：计算当前托辊和其前一个托辊之间的第一速度差和所述当前托辊和其后一个托辊之间的第二速度差；若所述第一速度差和所述第二速度差均大于预设阈值，则判定所述当前托辊速度异常；若所述第一速度差和所述第二速度差中至少一者小于或等于所述预设阈值，则判断所述当前托辊的运动状态与其前后托辊的运行状态是否相异；若均相异，则判定所述当前托辊速度异常。

根据本发明的一个实施例，所述计算当前托辊和其前一个托辊之间的第一速度差和所述当前托辊和其后一个托辊之间的第二速度差之前，还包括：判断所述当前托辊的运行速度是否有效；若所述当前托辊的运行速度有效，则执行计算当前托辊和其前一个托辊之间的第一速度差和所述当前托辊和其后一个托辊之间的第二速度差，否则，判定所述当前托辊速度异常。

本发明实施例的传输带托辊速度异常判别方法，在每个托辊上安装有三轴加速度传感器，基于三轴加速度传感器获取每个托辊的传感器信号，并对每个传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换得到频谱信号，从频谱信号中获得输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置的参数，利用这三个参数计算托辊角速度并做角速度是否合理的判断，在角速度合理的情况下，通过对比当前托辊速度、运行状态和其前后托辊的速度、运行状态判别托辊速度是否异常。本发明的传输带托辊速度异常判别方法可对托辊打滑或卡死等情况进行预警，减少了对传输带的损伤或撕裂情况的发生。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述的传输带托辊速度异常判别方法。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述的传输带托辊速度异常判别方法。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明一个实施例的传输带托辊速度异常判别方法的流程图；

图2（a）是本发明一个实施例的三轴加速度传感器的安装示意图；

图2（b）是本发明另一个实施例的三轴加速度传感器的安装示意图；

图3是本发明一个实施例的频谱信号的波形图；

图4是本发明一个实施例的根据频谱信号确定输入窗口数据的流程图；

图5是本发明一个实施例的传感器信号和频谱信号的对比图；

图6是本发明一个实施例的对输入窗口数据进行判断的流程图；

图7是本发明一个实施例的计算得到对应托辊的运行速度和运动状态的流程图；

图8是本发明一个实施例的对多个托辊进行速度异常判别的流程图；

图9是本发明一个实施例的判断托辊速度是否有效的流程图；

图10是本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明实施例的传输带托辊速度异常判别方法、存储介质和电子设备进行详细地说明。

图1是本发明一个实施例的传输带托辊速度异常判别方法的流程图。

在本发明的一个实施例中，对应传输带设有多个托辊，每个托辊上安装有三轴加速度传感器，如图1所示，传输带托辊速度异常判别方法包括：

S1，获取每个托辊上三轴加速度传感器的传感器信号。

具体地，传输带设有多个托辊，多个托辊同步转动带动传输带运动，托辊打滑或卡死时，会造成传输带磨损严重，本发明提出的传输带托辊速度异常判别方法，基于三轴加速度传感器测量托辊的运行速度，判断托辊速度是否异常，并发出托辊异常预警，能够有效地防止托辊打滑或卡死，减少传输带磨损。本发明通过三轴加速度传感器测量托辊的运行速度，每个托辊上安装有三轴加速度传感器，三轴加速度传感器可安装在托辊的侧面，也可使用绑带安装在托辊的表面。如图2所示，（a）图为三轴加速度传感器安装在托辊侧面的示意图，（b）图为三轴加速度传感器表面绑带安装的示意图。

进一步具体地，三轴加速度传感器固定安装在托辊上，托辊转动带动三轴加速度传感器转动，即相当于三轴加速度传感器与托辊同步运动。本发明通过获取每个托辊上三轴加速度传感器的传感器信号，测量出每个托辊的运动速度，并判断每个托辊的运动速度是否异常。

对三轴加速度传感器和托辊的运动侧面做受力分析，建立传感器力学模型，当托辊稳定运行时，三轴加速度传感器的合加速度大小稳定为一个直流分量和一个正弦量的结合，如下式所示，

其中，为直流分量，为正弦分量。

当托辊稳定运行时，其加速度变化率很小，可看做匀速，此时传感器信号中的正弦分量的波形图如图3所示。图3所示的波形图可看作是托辊匀速运动下的标定数据。

实时获取每个托辊上三轴加速度传感器的传感器信号，若获取的传感器信号与标定数据在误差范围内，则认为对应的托辊在做匀速运动。获取的每个托辊上的传感器信号中也包括噪音和干扰信号，为获取更加精准的托辊速度，对每个传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换得到频谱信号。

S2，分别对每个传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换得到频谱信号。

具体地，传感器信号为连续信号，由于托辊旋转时低速和低变化率的特点，对每个传感器信号进行采样和快速离散傅里叶FFT变换，得到频谱信号。

在本发明的一个实施例中，对传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换得到频谱信号，包括：根据预设频率和预设点数对传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换。

具体地，根据预设频率对传感器信号进行采样，并基于预设点数对采样后的传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换。预设频率可为200HZ，通过200HZ的采样频率对传感器信号进行采样。预设点数可为256点，使用200HZ采样，256点为计算点数做快速离散傅里叶FFT变换获取频谱信号。得到频谱信号之后，根据频谱信号计算得到对应托辊的运行速度和运动状态。

S3，根据频谱信号计算得到对应托辊的运行速度和运动状态，其中，运动状态包括匀速状态和变速状态。

具体地，对快速离散傅里叶FFT变换后的频谱信号的波形进行分析和解算，得到对应托辊的运行速度和运动状态。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，根据频谱信号计算得到对应托辊的运行速度和运动状态，包括：

S31，根据频谱信号确定输入窗口数据。

S32，获取输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置。

S33，根据直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置计算得到对应托辊的运行速度和运动状态。

具体地，根据快速离散傅里叶FFT变换后的频谱信号确定输入窗口数据。输入窗口数据的长度可预先设定，如图5所示的传感器信号和对其做快速离散傅里叶FFT变换后的频谱信号的波形对比图，在频谱信号波形图中选择输入窗口数据，输入窗口数据需要包括频谱信号第一峰数据。从输入窗口数据中获取输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置，利用输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置可计算得到托辊的角速度，从而计算得到对应托辊的运行速度和运动状态。

需要说明的是，快速离散傅里叶FFT变换后的频谱信号并非都是有效数据，在从输入窗口数据中获取输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置这三个参数之前还需要判断输入窗口数据是否有效，本发明通过对输入窗口数据的滤波中值和FFT变换中的低频分量作比较，判断输入窗口数据是否有效。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，传输带托辊速度异常判别方法还包括：

S301，获取输入窗口数据的滤波中值和FFT变换中的低频分量。

S302，计算滤波中值和低频分量之间的第一差值。

S303，若第一差值大于或等于输入窗口数据幅值的预设百分比，则判定该输入窗口数据无效，并返回根据频谱信号确定输入窗口数据的步骤。

S304，若第一差值小于输入窗口数据幅值的预设百分比，则执行获取输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置。

具体地，对输入窗口数据做中值滤波后获取到输入窗口数据的滤波中值，将其与FFT变换中的低频分量作差，得到滤波中值和低频分量之间的第一差值，若第一差值大于或等于输入窗口数据幅值的预设百分比，表明滤波中值和低频分量之间差值过大，输入窗口数据误差过大，判定该输入窗口数据无效，重新获取新的输入窗口数据。预设百分比可设置为百分之十，即滤波中值和低频分量之间大于或等于输入窗口数据幅值的百分之10，判定输入窗口数据无效。若第一差值小于输入窗口数据幅值的预设百分比，输入窗口数据有效，并且执行获取输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置三个参数。利用输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置计算托辊的运行速度。

在本发明的一个实施例中，如图7所示，根据直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置计算得到对应托辊的运行速度和运动状态，包括：

S331，根据直流分量计算得到第一角速度，根据频谱非零第一峰值大小计算得到第二角速度，根据频谱第一峰值位置计算得到第三角速度。

具体地，若滤波中值和低频分量之间的差值小于输入窗口数据幅值的预设百分比，输入窗口数据有效，从输入窗口数据中获取直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置，并令直流分量为，频谱非零第一峰值大小为，频谱第一峰值位置为，通过直流分量和频谱非零第一峰值大小可计算得到托辊轴向和水平面夹角的余角的正弦值，计算公式如下所示：

其中，是托辊轴向和水平面夹角的余角的正弦值，是直流分量，是频谱非零第一峰值大小，g是重力加速度。再根据直流分量计算得到第一角速度，根据频谱非零第一峰值大小计算得到第二角速度，根据频谱第一峰值位置计算得到第三角速度。

在本发明的一个实施例中，通过下式计算第一角速度、第二角速度和第三角速度：

其中，是第一角速度，是第二角速度，是第三角速度，是直流分量，是频谱非零第一峰值大小，是频谱第一峰值位置，是托辊半径，是托辊轴向和水平面夹角的余角，g是重力加速度。

若这三个角速度相等，则可认可托辊在做匀速运动，但实际情况中，三个角速度之间会有微小的差值，若差值在预设范围内，判定托辊在做匀速运动。

S332，判断第一角速度、第二角速度、第三角速度中任意两者之间的第二差值是否在预设范围内。

具体地，计算第一角速度、第二角速度、第三角速度中任意两者之间的第二差值，预设范围可设置为角速度的固定百分比，例如，第一角速度和第二角速度之间的差值是否小于第一角速度的百分之十。

S333，若第二差值在预设范围内，则判定对应托辊的运动状态为匀速运动，否则，判定对应托辊的运动状态为变速运动。

具体地，当托辊的速度发生变化的时候，其加速或减速会对直流分量造成波动，即第一角速度与第二角速度之间的差值，或者第一角速度与第三角速度之间的差值超过预设范围，此时判定对应托辊的运动状态为变速运动。

S334，根据第三角速度和托辊半径计算得到对应托辊的运行速度。

在本发明的一个实施例中，通过下式计算得到对应托辊的运行速度：

其中，是托辊的运行速度，是托辊半径，是第三角速度。

具体地，托辊的运行速度与三轴加速度传感器的运行速度相同，是托辊半径，也是三轴加速度传感器距离托辊圆心的距离。运用上述的计算方法，得到每个托辊的运行速度和运动状态，通过对比前后托辊的运行速度和运动状态对托辊进行速度异常判别。

S4，根据运行速度和运动状态对多个托辊进行速度异常判别。

在本发明的一个实施例中，如图8所示，根据运行速度和运动状态对多个托辊进行速度异常判别，包括：

S41，计算当前托辊和其前一个托辊之间的第一速度差和当前托辊和其后一个托辊之间的第二速度差。

S42，若第一速度差和第二速度差均大于预设阈值，则判定当前托辊速度异常。

S43，若第一速度差和第二速度差中至少一者小于或等于预设阈值，则判断当前托辊的运动状态与其前后托辊的运行状态是否相异。

S44，若均相异，则判定当前托辊速度异常。

具体地，根据传输带的结构可知，传输带的速度变化并不会瞬间传导到整个传输带，某个托辊的速度的变化应该与其相邻托辊速度接近，但一段时间进入匀速运行后，输送带上托辊速度应该相等。对比当前托辊和其相邻托辊之间的速度，即可判断托辊速度是否异常。

进一步具体地，计算当前托辊和其前一个托辊之间的第一速度差和当前托辊和其后一个托辊之间的第二速度差，若第一速度差和第二速度差均大于预设阈值，则判定当前托辊速度异常，可发出速度异常报警，若第一速度差和第二速度差中至少一者小于或等于预设阈值，则判断当前托辊的运动状态与其前后托辊的运行状态是否相异，例如，当前托辊为加速状态，其前后托辊的运行状态为匀速状态，则判定当前托辊速度异常，可发出托辊检修预警。

需要说明的是，判断当前托辊的运动状态与其前后托辊的运行状态是否相异，以前后托辊均为匀速运动状态为前提。当前托辊为变速状态，其前后托辊均为匀速运动状态，判定当前托辊速度异常，发出托辊异常预警。

在本发明的一个实施例中，如图9所示，计算当前托辊和其前一个托辊之间的第一速度差和当前托辊和其后一个托辊之间的第二速度差之前，还包括：

S401，判断当前托辊的运行速度是否有效。

S402，若当前托辊的运行速度有效，则执行计算当前托辊和其前一个托辊之间的第一速度差和当前托辊和其后一个托辊之间的第二速度差，否则，判定当前托辊速度异常。

具体地，在判断当前托辊与其前后托辊之前的速度差之前，还需要保证当前托辊运行速度的有效性。在计算第一速度差和第二速度差之前，判断当前托辊的运行速度是否有效，若有效，则执行计算第一速度差和第二速度差，若无效，判定当前托辊速度异常。例如，三轴加速度传感器在运动过程中脱落或接触不良，导致长期接收不到传感器信号，此时，当前托辊的运行速度为无效状态，判定当前托辊速度异常，并发出托辊速度异常预警。

本发明实施例的传输带托辊速度异常判别方法，在每个托辊上安装有三轴加速度传感器，基于三轴加速度传感器获取每个托辊的传感器信号，并对每个传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换得到频谱信号，从频谱信号中获得输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置的参数，利用这三个参数计算托辊角速度并做角速度是否合理的判断，在角速度合理的情况下，通过对比当前托辊速度、运行状态和其前后托辊的速度、运行状态判别托辊速度是否异常。本发明的传输带托辊速度异常判别方法可对托辊打滑或卡死等情况进行预警，减少了对传输带的损伤或撕裂情况的发生。

本发明还提出了一种计算机可读存储介质。

在本发明的实施例中，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上述的传输带托辊速度异常判别方法。

本发明还提出了一种电子设备。

在本发明的实施例中，如图10所示，电子设备100包括存储器10、处理器20以及存储在存储器上的计算机程序，处理器20执行计算机程序时，实现上述的传输带托辊速度异常判别方法。

本发明实施例的传输带托辊速度异常判别方法、存储介质和电子设备，在每个托辊上安装有三轴加速度传感器，基于三轴加速度传感器获取每个托辊的传感器信号，并对每个传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换得到频谱信号，从频谱信号中获得输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置的参数，利用这三个参数计算托辊角速度并做角速度是否合理的判断，在角速度合理的情况下，通过对比当前托辊速度、运行状态和其前后托辊的速度、运行状态判别托辊速度是否异常。本发明的传输带托辊速度异常判别方法可对托辊打滑或卡死等情况进行预警，减少了对传输带的损伤或撕裂情况的发生。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种传输带托辊速度异常判别方法，其特征在于，对应所述传输带设有多个托辊，每个所述托辊上安装有三轴加速度传感器，所述方法包括：

获取每个所述托辊上三轴加速度传感器的传感器信号；

分别对每个所述传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换得到频谱信号；

根据所述频谱信号计算得到对应托辊的运行速度和运动状态，其中，所述运动状态包括匀速状态和变速状态；

根据所述运行速度和所述运动状态对多个所述托辊进行速度异常判别。

2.根据权利要求1所述的传输带托辊速度异常判别方法，其特征在于，对所述传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换得到频谱信号，包括：

根据预设频率和预设点数对所述传感器信号做快速离散傅里叶FFT变换。

3.根据权利要求1所述的传输带托辊速度异常判别方法，其特征在于，所述根据所述频谱信号计算得到对应托辊的运行速度和运动状态，包括：

根据所述频谱信号确定输入窗口数据；

获取所述输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置；

根据所述直流分量、所述频谱非零第一峰值大小和所述频谱第一峰值位置计算得到对应托辊的运行速度和运动状态。

4.根据权利要求3所述的传输带托辊速度异常判别方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述输入窗口数据的滤波中值和所述FFT变换中的低频分量；

计算所述滤波中值和所述低频分量之间的第一差值；

若所述第一差值大于或等于输入窗口数据幅值的预设百分比，则判定该输入窗口数据无效，并返回所述根据所述频谱信号确定输入窗口数据的步骤；

若所述第一差值小于所述输入窗口数据幅值的预设百分比，则执行所述获取所述输入窗口数据中的直流分量、频谱非零第一峰值大小和频谱第一峰值位置。

5.根据权利要求3所述的传输带托辊速度异常判别方法，其特征在于，所述根据所述直流分量、所述频谱非零第一峰值大小和所述频谱第一峰值位置计算得到对应托辊的运行速度和运动状态，包括：

根据所述直流分量计算得到第一角速度，根据所述频谱非零第一峰值大小计算得到第二角速度，根据所述频谱第一峰值位置计算得到第三角速度；

判断所述第一角速度、所述第二角速度、所述第三角速度中任意两者之间的第二差值是否在预设范围内；

若所述第二差值在所述预设范围内，则判定对应托辊的运动状态为匀速运动，否则，判定对应托辊的运动状态为变速运动；

根据所述第三角速度和托辊半径计算得到对应托辊的运行速度。

6.根据权利要求5所述的传输带托辊速度异常判别方法，其特征在于，通过下式计算所述第一角速度、所述第二角速度和所述第三角速度：

其中，是所述第一角速度，是所述第二角速度，是所述第三角速度，是所述直流分量，是所述频谱非零第一峰值大小，是所述频谱第一峰值位置，是所述托辊半径，是托辊轴向和水平面夹角的余角，g是重力加速度。

7.根据权利要求5所述的传输带托辊速度异常判别方法，其特征在于，通过下式计算得到对应托辊的运行速度：

其中，是所述托辊的运行速度，是所述托辊半径，是所述第三角速度。

8.根据权利要求1所述的传输带托辊速度异常判别方法，其特征在于，所述根据所述运行速度和所述运动状态对多个所述托辊进行速度异常判别，包括：

计算当前托辊和其前一个托辊之间的第一速度差和所述当前托辊和其后一个托辊之间的第二速度差；

若所述第一速度差和所述第二速度差均大于预设阈值，则判定所述当前托辊速度异常；

若所述第一速度差和所述第二速度差中至少一者小于或等于所述预设阈值，则判断所述当前托辊的运动状态与其前后托辊的运行状态是否相异；

若均相异，则判定所述当前托辊速度异常。

9.根据权利要求8所述的传输带托辊速度异常判别方法，其特征在于，所述计算当前托辊和其前一个托辊之间的第一速度差和所述当前托辊和其后一个托辊之间的第二速度差之前，还包括：

判断所述当前托辊的运行速度是否有效；

若所述当前托辊的运行速度有效，则执行计算当前托辊和其前一个托辊之间的第一速度差和所述当前托辊和其后一个托辊之间的第二速度差，否则，判定所述当前托辊速度异常。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-9中任一项所述的传输带托辊速度异常判别方法。

11.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-9中任一项所述的传输带托辊速度异常判别方法。

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