一种汽车用铝合金生产在线监测系统的制作方法

本技术涉及铝合金生产监测，尤其是涉及一种汽车用铝合金生产在线监测系统。

背景技术：

1、近年来铝合金在车辆上的使用受到广泛的重视,替代其它的材料(如钢、塑料等)用作汽车零部件,可用于汽车车身、车轮、油箱、铝罐、机器盖板、电机壳等结构。

2、铝合金在生产过程中需要将铝合金原材料与添加剂加入熔炉内进行熔炼，使合金混合均匀后进行接下来的铸造等工序，在熔炼过程中需要对温度等各项参数进行监测分析，但现有的铝合金生产在线监测系统在预警方面存在缺陷，不能根据各项参数的变化趋势及时发出预警，导致设备出现故障，为此，推出一种汽车用铝合金生产在线监测系统。

技术实现思路

1、为了解决现有的铝合金生产在线监测系统在预警方面存在缺陷，不能根据各项参数的变化趋势及时发出预警，导致设备出现故障的问题，本技术提供一种汽车用铝合金生产在线监测系统。

2、本技术提供的一种汽车用铝合金生产在线监测系统采用如下的技术方案：一种汽车用铝合金生产在线监测系统，包括有采集模块、分析模块以及调控模块；

3、采集模块，用于采集熔炉在熔炼过程中的温度参数，并发送至分析模块；

4、分析模块，用于接收熔炉的温度参数并进行分析得到熔炉温值，具体为：

5、步骤一：获取熔炉在熔炼过程中的监测温度值，监测温度值包括炉膛壁温、炉底温度以及熔炼温度，设定监测温度值任一参数所对应的阈值范围，若监测温度值中任一参数不处于对应的预设阈值范围时，则将其标记为预警温值，获取预设时长内数值相差最大的两组预警温值并标记为超阈温值x1与低阈温值y1，将监测温度值不处于预设阈值范围内的时区标记为预警时区，对预警时区进行时刻差计算得到高阈时长y2与低阈时长x2，获取预设时长内预警时区的个数并标记为高阈个数y3与低阈个数x3，将监测温度值中任一参数的超阈温值y1、高阈时长y2以及高阈个数y3三者代入公式gw＝y1×r1+y2×r2+y3×r3，进行计算得到高温警值gw，其中r1、r2以及r3分别为超阈温值y1、高阈时长y2以及高阈个数y3的预设权重因子，将低阈温值x1、低阈时长x2以及低阈个数x3代入公式进行计算得到低温警值dw，其中w1、w2以及w3分别为低阈温值x1、低阈时长x2以及低阈个数x3的预设权重因子，将高温警值gw与低温警值dw两者代入公式jwz＝((gw×g1)1.12+dw×0.87g2)×α，进行计算得到警温值jwz，其中g1和g2分别为高温警值gw与低温警值dw的预设权重因子，α为预设的修正因子；

6、步骤二：将炉膛壁温、炉底温度以及熔炼温度所对应的警温值jwz1、jwz2以及jwz3代入公式进行计算得到调控值tgk，其中b1、b2以及b3分别为炉膛壁温jwz1、炉底温度jwz2以及熔炼温度jwz3的预设权重因子，β为预设的修正因子，预设三个与调控值相对应的取值范围，且每个取值范围分别对应熔炉燃烧器以及冷却系统的调控等级x，y，z，且x＞y＞z，将得到的调控值匹配对应的取值范围内得到对应的调控信号并发送至调控模块。

7、需要说明的是，假设三个取值范围分别为15-20,20-25,25-30，当计算得到的调控值tgk为22.37时，则匹配第二个取值范围所对应的调控等级y，根据调控等级y内。

8、调控模块，用于接收调控信号并执行对应的操作，具体为：

9、当接收到调控信号时，根据调控信号的等级对熔炉的燃烧器以及冷却系统进行相应的调节，当调控等级为x时，则调节的同时发送预警故障指令至维护人员的移动终端上，维护人员收到指令后到达熔炉设备生产线上对设备参数进一步检测或者调节。

10、将对应的预警故障指令发送至维护人员移动终端的具体过程：

11、步骤一：以设备位置为圆心，预设距离为半径画圆，筛选该范围内的所有维护人员位置，并向其移动终端发送位置获取指令以获取该范围内维护人员的具体位置，通过对设备位置与人员位置之间进行距离差计算得到维护距离；

12、步骤二：将维护距离低于预设阈值距离的维护人员标记为优选人员，并将维护距离值与预设的占比系数之间进行相乘计算得到距离优值ju，同时获取所有优选人员的员工信息并进行分析处理得到维护人员的工效值gx，将工效值与预设的占比系数之间进行计算得到工效优值gu；

13、步骤三：将得到的距离优值ju与工效优值之间gu进行相加得到对应维护人员的维护效值phf，筛选出维护效值phf最大的维护人员标记为检测人员，并向其移动终端发送预警故障指令，检测人员通过移动终端接收到预警故障指令和熔炉生产设备的具体位置，记录接收到预警故障指令的时刻并标记为接收时刻，同时记录检测人员对熔炉生产设备的检测开始时刻，检测处理完成后，记录检测完成时刻，检测人员的当月预警处理总次数加一。

14、进一步，对工效值gx进行分析处理的具体过程为：对维护人员的接收时刻与开始时刻之间进行时刻差计算得到行走时长，将所有的行走时长之间进行相加并取均值得到行走均值na，对维护人员的行走均值na、当月处理总次数nb以及工作时长nc三者之间代入公式进行计算得到维护人员的工效值gx，其中a1、a2以及a3分别为行走均值na、当月处理总次数nb以及工作时长nc的预设权重因子。

15、可选的，采集模块，用于采集熔炉在熔炼过程中的气体参数，并发送至分析模块；

16、分析模块，用于接收熔炉的气体参数并进行分析得到气氛量值，具体为：

17、步骤一：获取熔炉设备生产过程中的气氛值成分，对气氛值进行筛选以得到分析成分，分析成分包括氧气含量和二氧化碳含量；将氧气含量代入折线图内表示；

18、步骤二：对折线图进行分析，连接相邻两点氧气含量数值点得到含量线，计算含量线与水平线之间的夹角；当含量线与水平线之间的夹角为锐角时，将该含量线的斜率标记为第一斜率；当含量线与水平线之间的夹角为钝角时，将其标记为第二斜率，将所有的第一斜率的数值进行相加得到第一总值k1，将所有的第二斜率的数值进行求和得到第二总值k2；连接排序第一与最后的含量数值点得到起始线，计算起始线与水平线之间的夹角，当夹角为锐角时，将该斜率标记为第三斜率l1，当夹角为钝角时，将其标记为第四斜率l2；计算最高含量数值点与最低含量数值点之间的差值并将该数值标记为含量差值k3，将第一总值、第二总值、含量差值以及第三/四斜率代入公式ybz＝(k2/k1)×c1+li×c2+k3×c3，进行计算得到氧变值ybz，其中i＝1或2，c1、c2以及c3为预设的权重因子；

19、步骤三：获取二氧化碳在熔炼过程的变化情况，设定二氧化碳的阈值，超过该阈值的二氧化碳浓度值标记为异常浓值，计算异常浓值与阈值之间的差值，并将差值之间进行相加并取均值得到超出均值，将高于超出均值的差值标记为第一超值，低于超出均值的标记为第二超值，设定与第一超值与第二超值相对应的占比系数，分别将第一超值与第二超值之间进行求和后与对应的占比系数进行相乘计算得到第一比值dv与第二比值dm，将数值最高的浓度值标记为浓度峰值df，将第一比值dv、第二比值dm以及浓度峰值df三者代入公式ybt＝dv×h1+dm×h2+df×h3，进行计算得到质变值ybt，其中h1、h2以及h3分别为第一比值dv、第二比值dm以及浓度峰值df的预设权重因子；

20、步骤四：将氧变值ybz与质变值ybt两者代入公式ybg＝(ybz×j1+ybt×j2)×ω，进行计算得到气氛量值ybg，其中j1和j2分别为氧变值ybz与质变值ybt的预设权重因子，ω为预设的修正因子，预设两个与气氛量值ybg相对应的取值范围，且每个取值范围分别对应熔炉气体循环器和气体净化器的功率调节参数f，g，且f＞g，将得到的功率调节参数所对应的气体调节信号发送至调控模块；

21、调控模块，用于接收气体调节信号并执行对应的操作，具体为：

22、调控模块接收到对应的气体调节信号时，根据信号内的功率调节参数对熔炉气体循环器和气体净化器的参数进行调节，当调节参数为f时，同时发送预警故障指令至维护人员的移动终端上，维护人员收到指令后到达设备生产线上对各项参数进一步检测或调节，同时观察熔炉内部铝合金熔炼的情况。

23、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

24、1、本发明通过对熔炉在熔炼过程中的温度参数进行分析，具体对炉膛壁温、炉底温度以及熔炼温度三个位置的温度参数归一化处理得到调控值，预设调控值所对应的三个取值范围，且每个取值范围分别对应熔炉燃烧器以及冷却系统的调控等级，通过将得到的调控值与对应的取值范围相匹配从而得到对应的调控等级，根据调控等级内的参数进行对应的调节，可以起到对熔炉的预警作用，同时在调控等级为x时，向维护人员的移动终端发送预警故障指令，通过维护人员的进一步检测与调节，提高了生产过程中的稳定性，避免熔炉发生故障。

25、2、本发明通过对维护人员的人员信息进行分析，具体对维护人员的距离优值与工效值之间进行相加得到维护人员的维护效值，将维护效值最大的维护人员标记为检测人员，将生成的预警指令发送至检测人员，检测人员收到对应的预警指令到达设备后进一步进行检测与调节，同时记录接收到预警故障指令的时刻并标记为接收时刻，同时记录检测人员对熔炉生产设备的检测开始时刻，检测处理完成后，记录检测完成时刻，检测人员的当月预警处理总次数加一。

26、3、本发明通过对熔炉在熔炼过程中的气氛值参数进行分析，具体对氧气含量和二氧化碳含量的变化趋势进行分析并归一化处理得到气氛量值，预设气氛量值所对应的两个取值范围，且每个取值范围分别对应熔炉气体循环器和气体净化器的调节参数，通过将得到的气氛量值与对应的取值范围相匹配从而得到对应的调节参数，根据调节参数进行对应的调节，避免内部气体异常，从而导致熔炼过程的杂质过多影响熔炼质量。