[发明专利]一种板材质量检测实时计算系统及其方法

摘要

一种板材质量检测实时计算系统及其方法，属于钢铁行业高端板材的热轧质量检测领域，特别是针对高端板材的质量检测的过程工艺参数指标实时计算。本发明的目的在于降低漏检率，提高产品合格率。该系统包括轧机数据采集器、过程数据库、业务数据库、指标实时处理模块。轧机数据采集器将收集数据存储在过程数据库，过程数据库与指标实时处理模块相连接，业务数据库与指标实时处理模块进行数据交换，业务数据库中存储计算规则标准及计算结果信息，由指标实时处理模块给出最终检测结果。指标计算及时、全面覆盖的质量检测、采用标准化规则。

主权项

1.一种板材质量检测实时计算系统，其特征在于：系统包括轧机数据采集器、过程数据库、业务数据库、指标实时处理模块；轧机数据采集器将收集数据存储在过程数据库，过程数据库与指标实时处理模块相连接，业务数据库与指标实时处理模块进行数据交换，业务数据库中存储计算规则标准及计算结果信息，由指标实时处理模块给出最终检测结果；所述的轧机数据采集器使用设备轧机数据采集探头，采集的数据为连续型数据，连续型数据包括宽度曲线、厚度曲线、终轧温度曲线、卷取温度曲线、凸度曲线、楔形曲线、平直度曲线；这些曲线是需要计算的关键过程参数，最终根据计算形成可衡量的指标；所述的过程数据库为实时数据库，时间精确为毫秒级；原始数据为两组，时间、位置标签、位置的值和时间、指标标签、指标值；所述的业务数据库包含两类信息：产品的生产信息和指标计算规则；所述的指标实时处理模块是读取、分解、解析、执行指标计算规则的模块；产品的生产信息包括钢卷号、钢卷生产开始时间、钢卷生产结束时间、数据送达时间、宽度开始时间、宽度结束时间、宽度目标值、厚度开始时间、厚度结束时间、厚度目标值、终轧温度开始时间、终轧温度结束时间、终轧温度目标值、卷取温度开始时间、卷取温度结束时间、卷取温度目标值、凸度开始时间、凸度结束时间、楔形开始时间、楔形结束时间、平直度开始时间、平直度结束时间；指标计算规则实现业务数据中的各指标和计算规则的标准化，标准化信息包括：钢种：根据国家标准和企业标准的规定，不同钢种所需要计算的指标不同；指标名称：钢卷下线时要计算的指标，热轧主要包括宽度、厚度、终轧温度、卷取温度、凸度、楔形和平直度；去头尾：钢卷的头部和尾部在交货使用时切除头尾，头尾部分不在质量要求范围内；是否要与目标值比较：宽度、厚度、终轧温度、卷取温度要与目标值相减后比较偏差范围；凸度、楔形、平直度直接与给出偏差做比较；允许的上下偏差：形式为“[,]”，“(,)”，“[,)”，“(,]”来区分是否包含边界值，分别表示上下偏差都包含、上下偏差都不包含、不包含上偏差但包含下偏差、包含上偏差但不包含下偏差；小数位数：指标结果需要精确的小数位；目标要求：质量检测该指标需要达到的量化的值；所述的指标实时处理模块处理步骤如下：步骤一、设定质量检测时机：定时器启动多线程计算任务，定时器在指定时间周期启动计算任务；按热轧卷生产节奏，定时器每3分钟运行一次；步骤二、检索待计算产品：由业务数据中获取到进行指标计算的产品信息；产品信息包括：钢卷号、钢种、送达时间、钢卷开始时间、钢卷结束时间、要计算指标的过程参数开始时间和结束时间、 要计算指标的目标值；步骤三、检索待计算指标规则：根据钢种检索该钢卷需要计算的指标规则；指标包括：指标名称、去头尾、是否要与目标值比较、允许的上下偏差、小数位数和目标要求；步骤四、将指标和参数项进行整合：利用步骤二中的产品信息及步骤三中的指标信息进行匹配，将钢卷号与需要计算的指标匹配好；步骤五、检索该卷指标曲线：依据步骤二中要计算指标的开始和结束时间获取指标项涉及到的曲线数值；曲线数值包括时间、位置标签、位置的值和时间、指标曲线名称、指标曲线值；步骤六、将指标曲线匹配至位置：根据位置信息匹配得到钢卷位置指标项曲线集；匹配后为位置、时间、指标曲线值；步骤七、识别截取要求：基于步骤三中指标规则的“去头尾”，按位置要求截取；留下需要计算的数据；步骤八、指标计算：步骤a、建立带钢指标曲线坐标点集合A，A＝{(Pos₁,Value₁),(Pos₂,Value₂),...(Pos_n‑1,Value_n‑1),(Pos_n,Value_n)}，Pos₁...Pos_n为指标数据采集位置，Value₁...Value_n为曲线每个位置对应的指标值；其中T为带钢生产时间，t为数据采集时间步长；步骤b、依据步骤七假设截取头部a米，尾部b米；建立去头尾曲线坐标点集合B，B＝{(Pos₁,Value₁),(Pos₂,Value₂),...(Pos_g,Value_g),(Pos_n‑j,Value_n‑j),...(Pos_n,Value_n)}其中T带钢生产时间，t数据采集时间步长，L为带钢的实际长度；步骤c、最终生成有效指标坐标点集合C，通过集合C提取指标数值矩阵V＝[Value_g+1,Value_g+2,...Value_n‑j‑1]；下限标准值矩阵Vl＝[vl1,vl2,...vln‑j‑g‑1]，设置为vl1＝vl2＝...＝vln‑j‑g‑1＝Dl，上限标准值矩阵Vh＝[vh1,vh2,...vhn‑j‑g‑1],设置为vh1＝vh2＝...＝vhn‑j‑g‑1＝Dh，并按实际保留小数位；步骤d、计算指标命中率：其中m为遍历V_l‑V和V‑V_h两个矩阵中负值个数之和；步骤九、评价指标计算结果：将指标计算的结果W与业务规则库中“目标要求”对比，数值大于等于“目标要求”的值，表示该指标在质量检测中符合要求，否则不符合，不予放行包装，交于质量工程师进行再评估。