一种基于焊接时序数据的焊接保护气压力异常检测方法与流程

本发明属于智慧焊接，特别涉及一种基于焊接时序数据的焊接保护气压力异常检测方法。

背景技术：

1、焊接是一种常见的金属连接工艺，广泛应用于航空、汽车、造船、石油化工等领域。在焊接过程中，为了防止金属表面的氧化和烧损，通常会采用焊接保护气。焊接保护气的压力对于焊接质量有着重要影响，如果保护气压力异常，可能会导致焊接质量下降，甚至引起安全事故。因此，对焊接保护气压力进行实时监测和异常检测是十分必要的。

2、目前，针对焊接保护气压力的监测方法主要包括：

3、（1）压力表检测：通过在焊接设备上安装压力表，实时监测保护气的压力。然而，这种方法需要人工定期查看压力表，难以实现实时监测和异常自动检测。

4、（2）传感器检测：利用压力传感器对保护气压力进行实时监测，并通过信号处理电路将压力信号转换为电信号，传输给控制系统进行显示和报警。虽然这种方法可以实现实时监测，但对于异常压力的判断仍需依赖人工设定阈值，同时部分异常检测并不能与实际焊接工艺机理集合，容易造成误判。

技术实现思路

1、发明目的：针对上述背景技术中存在的问题，本发明提供了一种基于焊接时序数据的焊接保护气压力异常检测方法，综合焊接电流数据和保护气压力数据进行气压异常判断，融合焊接机理给出保护气压力异常判断方法，可以实时、准确判断气压异常，并根据需要进行用户报警。

2、技术方案：一种基于焊接时序数据的焊接保护气压力异常检测方法，包括以下步骤：

3、步骤s1、通过外部多维传感器系统实时采集焊接过程中的焊接电流数据及焊接保护气压力数据；设置用于存储时序电流数据的列表current_list和用于存储保护气压力数据的列表pressure_list；

4、步骤s2、设置窗长阈值ws，current_list和pressure_list同时接收数据，当current_list中接收的电流数据点等于ws时，开始进行保护气压力异常判断；具体地，筛选出current_list中所有电流值小于预设阈值th1的电流点current_1集和对应时序的压力点集pressure_1，并计算所述压力点的均值，记为pressure_mean；当满足以下任一条件时，则认为存在保护气压力异常：

5、（1）当th2＜pressure_mean＜th3，且pressure_1中最小值大于th2时，代表压力数据存在异常；其中th2、th3为预设阈值；

6、（2）当pressure_mean大于预设阈值th4时，代表压力数据存在异常；其中th4为气压传感器量程最大值；

7、（3）当非焊接状态下保护气压力数据发生频繁波动时，代表压力数据存在异常；

8、当上述条件均不满足时，则代表保护气压力数据未发生异常；

9、步骤s3、重复判断，直至获取最终保护气压力异常判断结果，并基于所述判断结果进行用户报警。

10、进一步地，所述步骤s2中每当current_list和pressure_list接收到ws个数据点后，进入保护气压力异常判断；设置判断结果res和结果列表res_list，当res=1时，代表存在异常，当res=none时，代表未发生异常；每次判断完毕后，将res值存储至res_list中，并清空当前current_list和pressure_list。

11、进一步地，所述步骤s2中非焊接状态下保护气压力数据发生频繁波动，具体判断方法如下：

12、筛选pressure_list中所有气压值小于预设阈值th3的压力点，并将所有压力点对应的时序索引按序记录于集合index_list中；

13、计算index_list中所有一阶差分值，将结果按顺序记录至集合index_list_diff中，当index_list_diff中大于1的差分值个数大于预设阈值th5时，判断压力数据存在异常。

14、进一步地，所述步骤s3中获取最终保护气压力异常判断结果，并基于所述判断结果进行用户报警，具体如下：

15、设置循环次数阈值cycles_num和异常循环次数阈值fault_num；重复执行步骤s1-步骤s2，不断更新res_list；当res_list中res值个数等于cycles_num时，进行报警判断，读取所有res值并判断，当res=1的个数大于等于fault_num时，则认为此时需要进行异常报警，否则不进行相应报警；报警判断完毕后，剔除res_list中第一个值，继续更新res_list。

16、本发明采用的技术方案与现有技术方案相比，具有以下有益效果：

17、本发明针对焊接保护气压力可能存在的异常问题，提出了一种基于焊接时序机理的智能检测方法，针对压力过小、过大或频繁波动的异常问题，本发明提出了一种融合电流数据和气压数据的检测方法，在非焊接状态下进行前端管道压力检测，给出相应检测方法，同时给出了异常报警方法，实现精准检测、精准报警的效果。

技术特征：

1.一种基于焊接时序数据的焊接保护气压力异常检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于焊接时序数据的焊接保护气压力异常检测方法，其特征在于，所述步骤s2中每当current_list和pressure_list接收到ws个数据点后，进入保护气压力异常判断；设置判断结果res和结果列表res_list，当res=1时，代表存在异常，当res=none时，代表未发生异常；每次判断完毕后，将res值存储至res_list中，并清空当前current_list和pressure_list。

3.根据权利要求2所述的一种基于焊接时序数据的焊接保护气压力异常检测方法，其特征在于，所述步骤s2中非焊接状态下保护气压力数据发生频繁波动，具体判断方法如下：

4.根据权利要求3所述的一种基于焊接时序数据的焊接保护气压力异常检测方法，其特征在于，所述步骤s3中获取最终保护气压力异常判断结果，并基于所述判断结果进行用户报警，具体如下：

技术总结
本发明公开了一种基于焊接时序数据的焊接保护气压力异常检测方法，首先通过外部多维传感器系统实时采集焊接过程中的焊接电流数据及焊接保护气压力数据；接着基于实时数据进行保护气压力异常判断，并给出具体判断方法；最后根据多段时间内的总预测结果进行报警预测，判断是否需要进行异常报警；本发明提供的方法融合焊接机理，在实现实时检测报警的同时，避免了人工检测的费时费力，兼顾了效率和准确度。

技术研发人员：李波,田慧云
受保护的技术使用者：苏芯物联技术（南京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16