CN116489184A - 基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，包括：数据监控采集模块，用于采集和监控硅料破碎筛分机的工作数据；数据处理模块，用于基于预设分类规则对工作数据进行分类，得到异常数据；数据无线传输模块，用于将工作数据和异常数据无线传输至用户终端。本发明用于实现远距离监控硅料破碎机，从而自由选择监控环境防止较多的硅粉污染会对员工身心健康造成很大的伤害，同时因为操作难度低，进而对工作人员的要求降低，同时采用自动监控相较于人工监控工作效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及硅料生产技术领域，尤其涉及一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统。
背景技术
已知的，随着光伏政策的不断利好，晶体硅的使用量也越来越大，在生产晶体硅时，特别是使用直拉炉或铸锭炉进行晶体硅拉制时，其所用的原料硅需要在千级或万级的洁净室内通过破碎装置将硅料破碎成块状或颗粒状，但其在工作过程中通常会伴随大量硅粉，现有的对硅料破碎筛分机的监控方法通常采用传统有线测试方法，然而该方法受限于测试线的长度，使得工作人员容易处于作业机械扬尘场所范围内，而较多的硅粉污染会对员工身心健康造成很大的伤害，且人工观测的方式对工作人员的专业性要求高，同时监控效率低下，因此，亟需一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，用于实现远距离监控硅料破碎机，从而自由选择监控环境防止较多的硅粉污染会对员工身心健康造成很大的伤害，同时因为操作难度低，进而对工作人员的要求降低，同时采用自动监控相较于人工监控工作效率更高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，用于实现远距离监控硅料破碎机，从而自由选择监控环境防止较多的硅粉污染会对员工身心健康造成很大的伤害，同时因为操作难度低，进而对工作人员的要求降低，同时采用自动监控相较于人工监控工作效率更高。
一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，包括：数据监控采集模块，用于采集和监控硅料破碎筛分机的工作数据；数据处理模块，用于基于预设分类规则对工作数据进行分类，得到异常数据；数据无线传输模块，用于将工作数据和异常数据无线传输至用户终端。
作为本发明的一种实施例，数据监控收集模块包括：
筛分机性能数据采集单元，用于采集筛分机的性能数据；
破碎硅料筛分监控单元，用于监控破碎硅料的筛分数据。
作为本发明的一种实施例，破碎硅料筛分监控单元包括：
破碎精度检测单元，用于检测破碎硅料的破碎精度是否符合标准，并输出检测结果；
筛分卡机检测单元，用于检测是否存在破碎硅料无法进行筛分操作，并输出第二检测结果。
作为本发明的一种实施例，破碎精度检测单元执行包括如下操作：
基于红外照射的方式获取传送装置上破碎硅料的表面外形信息；
将表面外形信息作为输入，输入至破碎粒径大小合格检测模型中，输出检测结果；其中，识别结果包括表面外形信息合格与表面外形信息不合格其中任一项。
作为本发明的一种实施例，破碎粒径大小合格检测模型的训练步骤包括：
预设深度学习模型，获取若干破碎硅料的外形信息样本，基于人工标注的形式对若干外形信息样本进行人工标注；
基于若干标注后的外形信息样本对深度学习模型进行训练，满足预设条件后结束训练生成破碎粒径大小合格检测模型。
作为本发明的一种实施例，数据处理模块执行包括如下操作：
获取预设分类规则中对各个正常性能数据的数据区间，基于数据区间对相应性能数据进行判断；
其中，若当前性能数据不符合相应数据区间，则当前性能数据属于异常数据；
获取当前筛分数据中的检测结果和第二检测结果，若检测结果和第二检测结果中任一结果异常，则当前筛分数据属于异常数据；其中，若检测结果为不符合标准，则检测结果异常；若第二检测结果为存在破碎硅料无法进行筛分操作，则第二检测结果异常。
作为本发明的一种实施例，数据无线传输模块执行包括如下操作：
基于计算机网络通讯技术、图像压缩处理技术以及无线传输技术，将工作数据和异常数据无线传输至用户终端；其中，工作数据和异常数据中包括图片数据、视频数据和文字数据。
作为本发明的一种实施例，一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统还包括联网报警模型，用于当存在异常数据时分别发送报警信息至用户终端和备用终端。
作为本发明的一种实施例，数据无线传输模块还包括：数据关联模块；其中，数据关联模块执行包括如下操作：根据工作数据和异常数据构建工作数据链和异常数据链；其中，工作数据链包括用于关联工作数据的工作节点，异常数据链包括用于关联异常数据的异常节点；工作节点具备第一导向信息和第二导向信息，第一导向信息用于导向与当前工作节点连接的下一工作节点，第二导向信息用于导向与当前工作节点存在关联的异常节点；异常节点具备第三导向信息和第四导向信息，第三导向信息用于导向与当前异常节点连接的下一异常节点，第四导向信息用于导向与当前异常节点存在关联的工作节点；通过工作数据链和异常数据链的方式将工作数据和异常数据无线传输至用户终端。
作为本发明的一种实施例，数据关联模块还包括：有效节点检测模块；其中，有效节点检测模块包括：节点数据判别单元、主判断单元和次采集单元；次采集单元包括第一采集单元和第二采集单元；将第一采集单元分别置于每一节点单元中，节点单元包括工作节点和异常节点其中任一项；根据每一工作节点与另一工作节点或另一异常节点的关联导向建立第一关联交集区；根据每一异常节点与另一异常节点的关联导向建立第二关联交集区；将第二采集单元分别放置在第二关联交集区；通过第一采集单元对所在的节点单元中的数据信息进行采集以及通过第二采集单元对所在的关联交集区的数据信息进行采集，得到采集数据信息传输至主判断单元进行关联性判断，输出关联分析结果至节点数据判别单元；节点数据判别单元根据关联分析结果输出节点有效检测结果。
本发明的有益效果为：
本发明提供一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，用于实现远距离监控硅料破碎机，从而自由选择监控环境防止较多的硅粉污染会对员工身心健康造成很大的伤害，同时因为操作难度低，进而对工作人员的要求降低，同时采用自动监控相较于人工监控工作效率更高。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统的系统模块示意图；
图2为本发明实施例中一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统中数据监控收集模块的模块示意图；
图3为本发明实施例中一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统中破碎硅料筛分监控单元的模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，包括：数据监控采集模块1，用于采集和监控硅料破碎筛分机的工作数据；数据处理模块2，用于基于预设分类规则对工作数据进行分类，得到异常数据；数据无线传输模块3，用于将工作数据和异常数据无线传输至用户终端；
上述技术方案的工作原理为：数据监控采集模块包括数据收集器，本模块以具有摄像功能和无线联网能力的主机为核心，配合外围传感装置，对筛分区域执行拍摄、红外等多功能、全方位、联动化监控用以数据采集，数据处理模块用于对数据进行拆分以及图像压缩处理等操作；数据无线传输模块以网络为基础，通过可视电话与用户的手机建立传输链路，实现监控音视频的主动或被动发送及实时控制，可以通过电脑随时随地掌握破碎筛分区域情况；
上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，实现远距离监控硅料破碎机，从而自由选择监控环境防止较多的硅粉污染会对员工身心健康造成很大的伤害，同时因为操作难度低，进而对工作人员的要求降低，同时采用自动监控相较于人工监控工作效率更高。
请参阅图2，在一个实施例中，数据监控收集模块1包括：
筛分机性能数据采集单元11，用于采集筛分机的性能数据；
破碎硅料筛分监控单元12，用于监控破碎硅料的筛分数据；
上述技术方案的有益效果为：通过分别对筛分机的性能与破碎硅料筛分操作双重监控，在一个优选实施例中，硅料破碎筛分机无明显性能问题，但破碎和筛分结果相较之前精度降低，一段时间后，硅料破碎筛分机性能问题被发现，相较于仅监控筛分机的性能，同时监控破碎硅料筛分结果有益于提高监控的全面性。
请参阅图3，在一个实施例中，破碎硅料筛分监控单元12包括：
破碎精度检测单元121，用于检测破碎硅料的破碎精度是否符合标准，并输出检测结果；
筛分卡机检测单元122，用于检测是否存在破碎硅料无法进行筛分操作，并输出第二检测结果；
上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，在面向对破碎硅料粒径有要求的机器时或面对破碎硅料卡在筛分转盘上时，能够快速的确认当前的问题，从而避免潜在异常发展为较大异常。
在一个实施例中，破碎精度检测单元执行包括如下操作：
基于红外照射的方式获取传送装置上破碎硅料的表面外形信息；
将表面外形信息作为输入，输入至破碎粒径大小合格检测模型中，输出检测结果；其中，识别结果包括表面外形信息合格与表面外形信息不合格其中任一项；
上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，采用红外照射和深度学习模型的方式对破碎硅料进行粒径检测，相较于人眼可靠性更高，工作效率更高。
在一个实施例中，破碎粒径大小合格检测模型的训练步骤包括：
预设深度学习模型，获取若干破碎硅料的外形信息样本，基于人工标注的形式对若干外形信息样本进行人工标注；如粒径合格、粒径不合格；
基于若干标注后的外形信息样本对深度学习模型进行训练，满足预设条件后结束训练生成破碎粒径大小合格检测模型；
上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案训练破碎粒径大小合格检测模型，完善自动检测机制。
在一个实施例中，数据处理模块执行包括如下操作：
获取预设分类规则中对各个正常性能数据的数据区间，基于数据区间对相应性能数据进行判断；
其中，若当前性能数据不符合相应数据区间，则当前性能数据属于异常数据；
获取当前筛分数据中的检测结果和第二检测结果，若检测结果和第二检测结果中任一结果异常，则当前筛分数据属于异常数据；其中，若检测结果为不符合标准，则检测结果异常；若第二检测结果为存在破碎硅料无法进行筛分操作，则第二检测结果异常。
在一个实施例中，数据无线传输模块执行包括如下操作：
基于计算机网络通讯技术、图像压缩处理技术以及无线传输技术，将工作数据和异常数据无线传输至用户终端；其中，工作数据和异常数据中包括图片数据、视频数据和文字数据。
在一个实施例中，一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统还包括联网报警模型，用于当存在异常数据时分别发送报警信息至用户终端和备用终端。
通过建设灵活的网络来传输数字图像和控制图像，为实现本地和远程图像监控及联网报警系统提供了高效可行而且价格低廉的解决方案。
在一个实施例中，数据无线传输模块还包括：数据关联模块；其中，数据关联模块执行包括如下操作：根据工作数据和异常数据构建工作数据链和异常数据链；其中，工作数据链包括用于关联工作数据的工作节点，异常数据链包括用于关联异常数据的异常节点；工作节点具备第一导向信息和第二导向信息，第一导向信息用于导向与当前工作节点连接的下一工作节点，第二导向信息用于导向与当前工作节点存在关联的异常节点；异常节点具备第三导向信息和第四导向信息，第三导向信息用于导向与当前异常节点连接的下一异常节点，第四导向信息用于导向与当前异常节点存在关联的工作节点；通过工作数据链和异常数据链的方式将工作数据和异常数据无线传输至用户终端；
上述技术方案的工作原理为：在将工作数据和异常数据传输给用户时，现有技术通常是检测到什么数据便简单分类后进行传输，例如检测到异常数据，便会传输异常数据同时对异常数据进行标记便于对用户进行提醒，而正常工作数据则实时传输至用户设备，待用户需要查看时查看，且一般均为分别归类存储，即异常数据存储为一起，工作数据存储为一起，该方式使得用户在查看异常数据时想对应查看关联的工作数据便于快速找出问题所在点非常不便，问题定位效率比较低，因此，提出一种数据关联模块，通过该模块对数据进行关联传输，便于用户在点击任一数据时均能根据关联关系快速找到对应关联数据，该一种数据关联模块执行包括如下操作：首先，根据工作数据和异常数据构建工作数据链和异常数据链，该步骤在传输前进行；其中，工作数据链包括用于关联工作数据的工作节点，异常数据链包括用于关联异常数据的异常节点，即每一工作节点对应一组工作数据，每一异常节点对应一组异常数据；工作节点具备第一导向信息和第二导向信息，第一导向信息用于导向与当前工作节点连接的下一工作节点，第二导向信息用于导向与当前工作节点存在关联的异常节点，此处的存在关联指的是与某一组正常数据存在关联的异常数据对应的异常节点，例如，以时间为定量，在某时某刻出现一组异常数据，此时，与某时某刻对应的工作数据均与异常数据存在关联，更进一步的，可以缩小关联范围，仅与异常数据同一类的工作数据；异常节点具备第三导向信息和第四导向信息，第三导向信息用于导向与当前异常节点连接的下一异常节点，例如，以某一部位的异常数据为例，该部位的一组异常数据为一异常节点，以时间为定量，距离当前一组异常数据相同部位的最近的一组异常数据对应的异常节点为下一异常节点，也可为以时间为定量，距离当前一组异常数据最近的一组异常数据对应的异常节点为下一异常节点；第四导向信息用于导向与当前异常节点存在关联的工作节点，此处的存在关联指的是与某一组异常数据存在关联的工作数据对应的工作节点，与第二导向信息对应的存在关联相似；通过工作数据链和异常数据链的方式将工作数据和异常数据无线传输至用户终端；使得用户点开数据链时能够根据异常数据链或工作数据链中的任一数据对应的节点快速导向到关联节点进行信息查找；
上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，能够使得用户快速找寻到相关联的数据信息，提高查找效率，从而进行快速问题定位。
在一个实施例中，数据关联模块还包括：有效节点检测模块；其中，有效节点检测模块包括：节点数据判别单元、主判断单元和次采集单元；次采集单元包括第一采集单元和第二采集单元；将第一采集单元分别置于每一节点单元中，节点单元包括工作节点和异常节点其中任一项；根据每一工作节点与另一工作节点或另一异常节点的关联导向建立第一关联交集区；根据每一异常节点与另一异常节点的关联导向建立第二关联交集区；将第二采集单元分别放置在第二关联交集区；通过第一采集单元对所在的节点单元中的数据信息进行采集以及通过第二采集单元对所在的关联交集区的数据信息进行采集，得到采集数据信息传输至主判断单元进行关联性判断，输出关联分析结果至节点数据判别单元；节点数据判别单元根据关联分析结果输出节点有效检测结果；
上述技术方案的工作原理为：在进行数据传输时，容易存在数据链中节点关联的数据发生漏传，甚至存在数据链中节点关联的数据被修改之类的人为破坏，导致用户接收到不详细或不正确的数据，造成不好的结果，同时，现有的数据比对的方法通常采用逐个检测的方式，或者当某个节点的数据存在问题时对相关节点进行检查，但上述方法存在检测周期较长，且检测工作量较大的问题，因此，本发明提出一种有效节点检测模块，通过该模块对每一节点中的数据进行关联有效检测，提高检测效率，其中，有效节点检测模块包括：节点数据判别单元、主判断单元和次采集单元；次采集单元包括第一采集单元和第二采集单元；将第一采集单元分别置于每一节点单元中，节点单元包括工作节点和异常节点其中任一项，即每一工作节点或异常节点中在传输前均配置有第一采集单元；根据每一工作节点与另一工作节点或另一异常节点的关联导向建立第一关联交集区，以时间和相同部位为关联导向作为举例，在相同部位下采集的数据，任一工作节点的一组工作数据与存在连续时间关联的另一工作节点的一组工作数据建立第一关联交集区，或与存在连续时间关联的另一异常节点的一组异常数据建立第一关联交集区；根据每一异常节点与另一异常节点的关联导向建立第二关联交集区，以时间和相同部位为关联导向作为举例，在相同部位下采集的数据，任一异常节点的一组异常数据与存在连续时间关联的另一异常节点的一组异常数据建立第二关联交集区；将第二采集单元分别放置在第二关联交集区；通过第一采集单元对所在的节点单元中的数据信息进行采集以及通过第二采集单元对所在的关联交集区的数据信息进行采集，得到采集数据信息传输至主判断单元进行关联性判断，即分析判断节点单元中的数据与相关关联交集区中的数据是否存在不同，输出关联分析结果至节点数据判别单元；节点数据判别单元根据关联分析结果输出节点有效检测结果，即若相同，则属于有效节点，若存在不同，则相关节点单元不属于有效节点；
上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，对每一节点中的数据进行关联有效检测，提高检测效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，其特征在于，包括：数据监控采集模块，用于采集和监控硅料破碎筛分机的工作数据；数据处理模块，用于基于预设分类规则对工作数据进行分类，得到异常数据；数据无线传输模块，用于将工作数据和异常数据无线传输至用户终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，其特征在于，数据监控收集模块包括：
筛分机性能数据采集单元，用于采集筛分机的性能数据；
破碎硅料筛分监控单元，用于监控破碎硅料的筛分数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，其特征在于，破碎硅料筛分监控单元包括：
破碎精度检测单元，用于检测破碎硅料的破碎精度是否符合标准，并输出检测结果；
筛分卡机检测单元，用于检测是否存在破碎硅料无法进行筛分操作，并输出第二检测结果。
4.根据权利要求3所述的一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，其特征在于，破碎精度检测单元执行包括如下操作：
基于红外照射的方式获取传送装置上破碎硅料的表面外形信息；
将表面外形信息作为输入，输入至破碎粒径大小合格检测模型中，输出检测结果；其中，识别结果包括表面外形信息合格与表面外形信息不合格其中任一项。
5.根据权利要求4所述的一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，其特征在于，破碎粒径大小合格检测模型的训练步骤包括：
预设深度学习模型，获取若干破碎硅料的外形信息样本，基于人工标注的形式对若干外形信息样本进行人工标注；
基于若干标注后的外形信息样本对深度学习模型进行训练，满足预设条件后结束训练生成破碎粒径大小合格检测模型。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，其特征在于，数据处理模块执行包括如下操作：
获取预设分类规则中对各个正常性能数据的数据区间，基于数据区间对相应性能数据进行判断；
其中，若当前性能数据不符合相应数据区间，则当前性能数据属于异常数据；
获取当前筛分数据中的检测结果和第二检测结果，若检测结果和第二检测结果中任一结果异常，则当前筛分数据属于异常数据；其中，若检测结果为不符合标准，则检测结果异常；若第二检测结果为存在破碎硅料无法进行筛分操作，则第二检测结果异常。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，其特征在于，数据无线传输模块执行包括如下操作：
基于计算机网络通讯技术、图像压缩处理技术以及无线传输技术，将工作数据和异常数据无线传输至用户终端；其中，工作数据和异常数据中包括图片数据、视频数据和文字数据。
8.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，其特征在于，还包括联网报警模型，用于当存在异常数据时分别发送报警信息至用户终端和备用终端。
9.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，其特征在于，数据无线传输模块还包括：数据关联模块；其中，数据关联模块执行包括如下操作：根据工作数据和异常数据构建工作数据链和异常数据链；其中，工作数据链包括用于关联工作数据的工作节点，异常数据链包括用于关联异常数据的异常节点；工作节点具备第一导向信息和第二导向信息，第一导向信息用于导向与当前工作节点连接的下一工作节点，第二导向信息用于导向与当前工作节点存在关联的异常节点；异常节点具备第三导向信息和第四导向信息，第三导向信息用于导向与当前异常节点连接的下一异常节点，第四导向信息用于导向与当前异常节点存在关联的工作节点；通过工作数据链和异常数据链的方式将工作数据和异常数据无线传输至用户终端。
10.根据权利要求9所述的一种基于无线传输的硅料破碎筛分机监控系统，其特征在于，数据关联模块还包括：有效节点检测模块；其中，有效节点检测模块包括：节点数据判别单元、主判断单元和次采集单元；次采集单元包括第一采集单元和第二采集单元；将第一采集单元分别置于每一节点单元中，节点单元包括工作节点和异常节点其中任一项；根据每一工作节点与另一工作节点或另一异常节点的关联导向建立第一关联交集区；根据每一异常节点与另一异常节点的关联导向建立第二关联交集区；将第二采集单元分别放置在第二关联交集区；通过第一采集单元对所在的节点单元中的数据信息进行采集以及通过第二采集单元对所在的关联交集区的数据信息进行采集，得到采集数据信息传输至主判断单元进行关联性判断，输出关联分析结果至节点数据判别单元；节点数据判别单元根据关联分析结果输出节点有效检测结果。
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