[发明专利]基于盲源分离单边检测法的环冷机漏风率检测方法

说明书

本发明公开一种基于盲源分离单边检测法的环冷机漏风率检测方法。环冷机台车处安装若干第一声音信号采集器，环冷风机处安装若干第二声音信号采集器，所述方法包括采集风机声音数据和台车声音数据、整理获得正常声音样本集，对正常样本集中数据进行盲源信号分析，建立环冷机正常音源模型；再实时采集环冷机在线声音样本，并其与正常声音模型比较，判断在线声音样本是否异常，如果在线声音样本的数据异常，则将在线声音样本的数据与漏风故障库中的漏风声音模型进行比较，判断在线声音样本是否属于已定义的漏风故障以判断环冷机是否发生漏风故障，如果不异常，则通过人工诊断的方式给出结论，储存新的故障状态。

技术领域

本发明涉及一种基于盲源分离单边检测法的环冷机漏风率检测方法。

背景技术

环冷机是一种用于物料冷却的大型设备，其主要工作原理是通过台车装载高温物料，在环形轨道上行驶，台车下部有风箱，对台车内部鼓风，通过空气将高温物料冷却。围绕着环冷机的圆环外侧，会按照风量需求，设置数台鼓风机，为冷却过程提供风源。

待冷却的小颗粒状物料在环冷机上是以厚料层形式均匀分布的，为保证物料的充分冷却，环冷机会在台车下方设置风箱并连接鼓风机，通过鼓风机将外部空气带入到高温物料层中。由于环冷机的密封结构和长期使用的保养问题，冷却生产过程中会产生漏风现象，导致冷却不充分和鼓风机能源的浪费，严重漏风的情况下，甚至会产生环冷机卸料温度过高灼伤运输皮带的生产事故。环冷机及其附属的风箱、风管、阀门等，由于结构复杂，且工作在高温状态，使漏风率的检测一直缺少行之有效的手段。

为了解决这一问题，本发明提出了一种环冷机漏风故障在线诊断方法，通过对生产过程中采集到的音频信号进行分析，可以判断是否发生漏风现象以及对漏风率进行定量评估，从而实现对环冷机各种漏风状况的综合监控。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于盲源分离单边检测法的环冷机漏风检测方法。

为达到上述目的，本发明一种基于盲源分离单边检测法的环冷机漏风检测方法，包括在环冷机台车处安装若干第一声音信号采集器，在环冷风机处安装若干第二声音信号采集器，所述方法包括如下步骤：

步骤1：采集正常工况下台车声音数据和风机声音数据，得到台车声音样本和风机声音样本，台车声音样本和风机声音样本按照时间一一对应构成正常数据样本集X_normal；

步骤2：利用采集到的台车声音样本和风机声音样本获得混合历史样本集，并利用混合历史样本集获得信源重构模型；

步骤3：利用获得的信源重构模型对正常数据样本集X_normal进行信源重构，得到正常工作音源样本集；并滤除台车声音音源样本中风机的声音强度，获得滤除风机干扰的正常工作音源样本集；

步骤4：利用第一计算公式计算滤除风机干扰的正常工作音源样本集中各特征音源的声音强度，获得正常样本强度集；并利用正常样本强度集Xs_normal建立正常声音模型；

步骤5：实时采集环冷机车间当前台车声音样本和风机声音样本，并通过信源重构获得故障特征音源对应的台车声音强度集和风机声音强度集，从台车声音样本中滤除风机声音强度的影响获得滤除风机影响的在线声音样本；将滤除风机影响的在线声音样本和正常声音模型进行比较，依据比较结果判断在线声音样本是否异常，如果在线声音样本的数据异常，则将在线声音样本的数据与漏风故障库中的漏风声音模型进行比较，判断在线声音样本是否属于已定义的漏风故障以判断环冷机是否发生漏风故障。

进一步地，利用混合历史样本集获得信源重构模型的方法为：

步骤2.1：对混合历史样本集中的样本数据进行零均值化和白化处理,得到白化后的样本Z；