[发明专利]一种轮胎硫化机疏水阀蒸汽内漏的协同免疫检测方法

说明书

一种轮胎硫化机疏水阀蒸汽内漏的协同免疫检测方法，基于计算机的人工系统，包括如下步骤：A：计算主机系统的初始化：(1)通过建立车间级蒸汽用量与设备级工艺参数之间的动态基线回归模型，产生动态危险基线，设定危险阈值；(2)利用硫化机状态参数和蒸汽管道状态参数，通过人工免疫网络聚类产生泄漏硫化机的检测器；B：计算机每次运行的协同免疫检测方法：将所述动态基线回归模型和所述检测器进行协同免疫检测，本发明提出的协同免疫检测方法能准确地检测出硫化机是否存在疏水阀蒸汽内漏事件，漏检率和误检率分别控制在2.62％和5.26％，与传统的设备级状态参数检测方法相比，漏检率和误检率分别降低6.67％和14.28％。

技术领域

本发明涉及疏水阀蒸汽内漏检测技术领域，尤其涉及一种轮胎硫化机疏水阀蒸汽内漏的协同免疫检测方法。

背景技术

在轮胎硫化车间中，生胎在高温高压下被定型为规定形状、高强度、高弹性的成品轮胎，蒸汽是硫化工序中最常用的热源和压力介质，大量的蒸汽消耗导致了硫化工序高昂的能耗成本和环境污染成本；而疏水阀蒸汽内漏(以下简称疏水阀内漏)是硫化车间中常见的异常事件，常常引发大量的蒸汽浪费，降低硫化的能源效率；一台存在疏水阀内漏的硫化机工作过程中的蒸汽消耗是正常时的3倍以上，泄漏的蒸汽消耗经常接近硫化车间蒸汽总用量的15％。显然，及时发现疏水阀内漏将有利于降低生产成本、安全隐患和污染物排放。

现代轮胎硫化工序均由硫化机自动完成，硫化机的结构原理如图4所示，硫化时，一个生胎1首先被固定在硫化机的蒸汽室2和胶囊3之间，然后高压过饱和蒸汽分别充入蒸汽室和胶囊，加热生胎并诱发硫化反应。一段时间后，高压氮气充入胶囊，提供定型压力。疏水阀4连接蒸汽管道与蒸汽室，及时排出硫化过程中产生的冷凝水。但疏水阀内漏导致蒸汽在未冷凝的状态下排出，从而造成能源浪费。由于技术和成本的限制，很少有单台硫化机配备蒸汽计量表，很难通过简单观察发现故障。在实际生产中，车间一般依靠定期的人工检测(拆卸或检漏仪)来发现故障，但耗时长，效率低。疏水阀内漏在轻微状态下不影响生产，许多企业甚至没有意识到疏水阀内漏的严重性。而部分研究者建议将疏水阀内漏纳入管道泄漏的范围，并且通过分析潜在泄漏点周围的温度、压力、流速、震动和声波等状态参数检测法来发现故障，虽然能在短时间内发现泄漏故障，并较为准确地定位泄漏点，但状态参数检测法仅仅对形状简单、流速稳定的传输管道系统较为有效，很难应用于管道拓扑复杂，流速不稳定的硫化车间。

对于疏水阀内漏事件而言，利用能效评估来识别需要设备级的能耗计量支持，而这正是绝大部分轮胎制造企业所缺乏的计量，虽然现有的研究为硫化机疏水阀蒸汽内漏问题奠定了理论基础，但是开发一种针对该问题的有效检测方法还需要克服以下三个难点：设备级计量的局限、能效评估的准确性、硫化机温度和压力的扰动因素；即(1)因成本和工艺，设备级的蒸汽计量在硫化车间存在困难，特别是蒸汽流量计的阻汽作用会影响对硫化温度和压力的精确控制，通常硫化机不配备蒸汽计量，仅配备蒸汽室和胶囊的温度和压力传感器，不具备依赖单台硫化机蒸汽用量的变化进行泄漏检测的条件；(2)硫化能效受生产速度、工艺参数、环境温度等因素的影响，给车间能效简单设置阈值检测该故障，会引发高误检率和漏检率，且无法定位泄漏硫化机；(3)蒸汽源压力和蒸汽流速的扰动，会掩盖疏水阀内漏引发的蒸汽温度和压力的变化，独立运用硫化机温度和压力的变化去检测该故障同样会产生较高的误检率和漏检率。因此，在现有计量条件下，简单通过工艺参数和能效评估均无法实现疏水阀内漏的有效检测。

发明内容

本发明的目的在于提出一种将车间级蒸汽用量和设备级工艺参数相结合的轮胎硫化机疏水阀蒸汽内漏的协同免疫检测方法，其漏检率和误检率明显降低，可以有效控制漏检率和误检率分别在2.62％和5.26％。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种轮胎硫化机疏水阀蒸汽内漏的协同免疫检测方法，基于计算机的人工系统，包括如下步骤：

A：计算主机系统的初始化：