一种干粉罐车罐体及其监控系统的制作方法

本发明涉及电子数字数据处理，具体涉及一种干粉罐车罐体及其监控系统。

背景技术：

1、干粉罐车装载货料后，其车辆后方装载的罐体内部压强较大，当内部压强出现异常过高，甚至超过罐体的承受范围时，此时便具有了严重的风险，因此需要通过在罐体内部放置气压传感器，随时对罐体内部压强进行监控，从而掌握罐体内部压强是否正常；

2、现有罐车的罐体内部的压强数据在进行监测时，通常是对压强数据进行最小二乘法曲线拟合，得到压强数据的变化趋势，进而判断罐体内部是否出现异常增长的情况。但是罐车在行驶过程中会出现颠簸现象，进而导致压强数据发生波动情况，从而导致拟合后的趋势偏高，进而导致出现误判，但是这类波动其实为正常的波动，因此本发明对上述提到的问题进行优化。

技术实现思路

1、本发明提供一种干粉罐车罐体及其监控系统，以解决现有的问题。

2、本发明的一种干粉罐车罐体及其监控系统采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种干粉罐车罐体的监控系统，该系统包括以下模块：

4、数据采集模块：获取罐车的罐体内部振动强度数据和多个位置处的气体压强数据；

5、数据预处理模块：对所有气体压强数据以及振动强度数据进行平滑去噪，将振动强度大于预设振动强度阈值的数据点对应时刻作为分段点，由两个相邻分段点包含的一段振动强度数据、气体压强数据分别记为振动强度数据段、气体压强数据段；

6、数据分析模块：将气体压强数据中初始时刻下对应的气体压强记为压强基准值，根据任意时刻下气体压强数据的均值与压强基准值之间的差异获得压强异常程度；

7、对所有振动强度数据段进行数据分解，获得若干个imf振动强度分量，将任意imf振动强度分量中振动强度分量最大值，与其他振动强度分量之间的时间间隔记为时间间隔；根据振动强度分量与时间间隔的融合结果获得实际影响程度；

8、获取imf振动强度分量在任意时刻下实际影响程度的标准差；获取气体压强数据与最小气体压强数据之间的差值，记为改变幅值，统计所有改变幅值记为气体压强整体改变值，将气体压强整体改变值和振动强度数据的差异记为偏离程度因子，利用实际影响程度的标准差对偏离程度因子的标准差进行调节获得偏离程度；

9、数据拟合调整模块：将偏离程度对压强异常程度进行调节获得拟合调整参数，利用最小二乘法对气体压强数据进行曲线拟合获得拟合数据，并利用拟合调整参数对拟合数据进行调整，获得调整后的拟合数据；

10、气压预警模块：根据调整后的拟合数据的大小实现气压预警。

11、进一步的，所述压强异常程度，获取方法如下：

12、根据压强基准值以及气体压强数据获得第t个时刻的压强异常程度：

13、

14、其中，s表示压强基准值，表征第个气压传感器在第时刻获取的气体压强，i表示气压传感器的数量，表示以自然常数为底的对数函数。

15、进一步的，所述实际影响程度，获取方法如下：

16、利用emd模态分解算法，对振动强度数据的每一个振动强度数据段进行数据分解，将分解获得的imf分量记为imf振动强度分量，每一个imf振动强度分量在任意时刻下对应一个振动强度的分量数值，记为振动强度分量；

17、将任意一个振动强度数据段中，任意一个imf振动强度分量中振动强度分量最大值，与其他时刻对应振动强度分量之间的时间间隔，记为时间间隔；

18、则在任意一个振动强度数据段中，其第m个imf振动强度分量中对应的振动强度分量，对第t个时刻气体压强数据的实际影响程度为：

19、

20、其中，表示第m个imf振动强度分量中第时刻对应的振动强度分量的大小，表示第m个imf振动强度分量中第t个振动强度分量的时间间隔，表示线性归一化函数。

21、进一步的，所述偏离程度，获取方法如下：

22、在任意气体压强数据段内，气体压强数据是否随振动强度数据的强弱变化的偏离程度w：

23、

24、其中，表示第t个时刻的实际影响程度的标准差，表示第t个时刻下的归一化气体压强整体改变值，表示第t时刻下振动强度数据的归一化的数值大小，表示所有归一化气体压强整体改变值与振动强度数据的差值绝对值的平均值，t表示对应气体压强数据段中所包含的时刻的数量，表示线性归一化函数。

25、进一步的，所述根据调整后的拟合数据的大小实现气压预警，具体包括的步骤如下：

26、根据修正后的最小二乘法对气体压强数据进行曲线拟合，从而得到实际上的气体压强数据的拟合曲线，通过提前设定气体压强阈值，根据拟合曲线中的数据大小判断干粉罐车的罐体内部压强是否存在危险，当拟合曲线中的数据大于预设气体压强阈值时，进行气压预警。

27、本发明提供了一种干粉罐车罐体，具体包括以下装置：筒体用来装载干粉物料，进料口用来将干粉物料灌入筒体中，出料口用来将筒体内的干粉物料排出，在筒体内部的多个位置处均匀安装有气压传感器用来获取不同位置处的气体压强数据，在筒体的底部安装有一个振动传感器用来获取罐体的振动强度数据，利用与气压传感器和振动传感器相连接的处理器对获取的气体压强数据和振动强度数据进行分析，处理器中包括上述任意一个监控系统。

28、本发明的技术方案的有益效果是：通过对采集到的振动信号与压强数据进行分段后，对每一段内压强数据的波动与其对应的实际振动影响的差异，并与每一压强数据自身超出正常值的程度作为异常程度，得到每一个数据在进行最小二乘法曲线拟合时的权重进行参数调整，使得拟合后的趋势能够表征实际的压强变化，减少了因罐体波动从而带来的趋势偏移误差，同时也增加了趋势拟合时的鲁棒性。

技术特征：

1.一种干粉罐车罐体的监控系统，其特征在于，该系统包括以下模块：

2.根据权利要求1所述一种干粉罐车罐体的监控系统，其特征在于，所述压强异常程度，获取方法如下：

3.根据权利要求1所述一种干粉罐车罐体的监控系统，其特征在于，所述实际影响程度，获取方法如下：

4.根据权利要求1所述一种干粉罐车罐体的监控系统，其特征在于，所述偏离程度，获取方法如下：

5.根据权利要求1所述一种干粉罐车罐体的监控系统，其特征在于，所述根据调整后的拟合数据的大小实现气压预警，具体包括的步骤如下：

6.一种干粉罐车罐体，其特征在于，具体包括以下装置：筒体用来装载干粉物料，进料口用来将干粉物料灌入筒体中，出料口用来将筒体内的干粉物料排出，在筒体内部的多个位置处均匀安装有气压传感器用来获取不同位置处的气体压强数据，在筒体的底部安装有一个振动传感器用来获取罐体的振动强度数据，利用与气压传感器和振动传感器相连接的处理器对获取的气体压强数据和振动强度数据进行分析，处理器中包括上述权利要求1-5中任意一个监控系统。

技术总结
本发明涉及电子数字数据处理技术领域，具体涉及一种干粉罐车罐体及其监控系统，包括：根据振动强度数据对气体压强数据以及振动强度数据进行分段，根据气体压强数据自身超出正常气体压强的程度获得自身异常程度，根据分段内气体压强数据的波动情况与振动强度数据的影响关系是否相对应获得偏离程度，获得每一个气体压强数据对应的调整参数，并对其进行最小二乘法拟合时进行拟合参数调整。本发明使得气体压强数据的拟合曲线能够表征实际的罐体内气体压强的变化，减少了因罐体振动带来的气压变化的误差，同时也增加了曲线拟合时的鲁棒性。

技术研发人员：杨以萌,杨丽
受保护的技术使用者：山东杨嘉汽车制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13