[发明专利]石墨电极缺损检测系统

权利要求书

1.一种石墨电极缺损检测系统，其特征在于，包括：

云服务器、第一处理器模块、第二处理器模块，以及与该第二处理器模块连接的敲击机构和声音检测模块，与该第一处理器模块电性连接的传输模块；

所述第二处理器模块适于控制所述敲击机构敲击石墨电极；

所述声音检测模块适于检测敲击机构敲击石墨电极发出的声音，并将声音信号数据发送至所述第二处理器模块，以由所述第二处理器模块转发至所述第一处理器模块；

所述第一处理器模块适于通过所述传输模块将声音信号数据发送至所述云服务器；

所述云服务器适于根据所述声音信号数据判断石墨电极的缺损程度；

所述云服务器适于根据所述声音信号数据判断石墨电极的缺损程度，即

所述云服务器适于根据声音信号数据，并通过FFT变换处理获取各频段的功率谱密度；

所述频段包括：500-1500Hz、1500-2500Hz、2500-3500Hz；

所述云服务器适于根据功率谱密度计算相关频段的功率比，即

其中，S(f_i)为频率为f_i时功率谱密度的值；S(f_i+1)为频率为f_i+1时功率谱密度的值；n_j为第j个频段按频率间隔等分的个数；f_jh为第j个频段的最高频率；f_jl为第j个频段的最低频率；Δf为f_i到f_i+1的频率间隔；E_j为第j个频段的功率；x^(j)为第j个频段的功率与所有频段的功率之和的比值，即第j个频段的功率比，j＝1,2,3；

所述云服务器适于根据相关频段的功率比建立相应向量，即

所述云服务器建立数据向量和权值系数向量；

所述数据向量为：x＝(x⁽¹⁾,x⁽²⁾,x⁽³⁾)；

其中，x⁽¹⁾为500-1500Hz频段的功率比；x⁽²⁾为1500-2500Hz频段的功率比；x⁽³⁾为2500-3500Hz频段的功率比；

所述权值系数向量为：w＝(w⁽¹⁾,w⁽²⁾,w⁽³⁾)；

其中，w⁽¹⁾为500-1500Hz频段的功率比系数；w⁽²⁾为1500-2500Hz频段的功率比系数；w⁽³⁾为2500-3500Hz频段的功率比系数；

所述云服务器适于根据相应向量构建最优化模型，并获取最优化模型的解，即

所述云服务器适于构建最优化模型：

s.t.y_i(w·x_i+b)≥1-ξ_i；

ξ_i≥0，i＝1,2,......,N；

其中，C为惩罚系数；x_i为第i个训练数据向量；y_i为x_i的类标记，当y_i为-1时表示石墨电极严重缺损，当y_i为1时表示石墨电极无损；N为训练数据数目；ξ为松弛变量；ξ_i为第i个训练数据的松弛变量；b为偏置；

则最优化模型的解为：w^*和b^*；

其中，w^*为系数向量的解；b^*为偏置的解；为拉格朗日乘子向量中对偶问题的解的第i个元素；为对于所有石墨电极严重缺损y_i＝-1的数据x_i，计算w^*x_i，取所有w^*x_i的最大值；为对于所有石墨电极无损y_i＝1的数据x_i，计算w^*x_i，取所有w^*x_i的最小值；

所述云服务器适于根据最优化模型的解构建石墨电极缺损检测模型，并根据石墨电极缺损检测模型判断石墨电极的缺损程度，即

所述云服务器适于构建石墨电极缺损检测模型：

其中，μ_g为严重缺陷时石墨电极的状态均值；μ_b为无损石墨电极的状态均值；m为无损石墨电极状态的数目；q为石墨电极缺损指数，q为大于0的整数；x_c为当前被检测石墨电极的数据向量；

所述云服务器还适于根据石墨电极缺损检测模型获取石墨电极缺损指数，并根据石墨电极缺损指数判断石墨电极是否缺损，即

石墨电极缺损指数q越小表示石墨电极缺损越小，石墨电极缺损指数q越大表示石墨电极缺损越大。