本發(fā)明涉及工業(yè)檢測與物聯(lián)網(wǎng)通信，尤其涉及熱合密封檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與通信方法。
背景技術(shù)：
1、熱合密封檢測是一種用于評估熱合材料(如塑料袋、包裝材料等)密封性能的檢測方法，通過這種檢測，可以判斷熱合部位的密封性是否良好，從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性，觀察熱合部位是否存在明顯的缺陷，如氣泡、褶皺、斷裂等。
2、現(xiàn)有用于熱合密封檢測系統(tǒng)技術(shù)存在以下缺陷：數(shù)據(jù)傳輸單向性：傳統(tǒng)檢測設(shè)備僅支持本地報警，無法實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷與參數(shù)優(yōu)化；算法僵化：閾值固定且缺乏自學(xué)習(xí)能力，無法適應(yīng)材料熱傳導(dǎo)系數(shù)變化；通信復(fù)雜，傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)需要在現(xiàn)場重新放線工作量巨大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了熱合密封檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與通信方法。
2、本發(fā)明提出的熱合密封檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與通信方法，包括以下步驟：同步觸發(fā)：接收生產(chǎn)線plc發(fā)送的節(jié)拍脈沖信號，根據(jù)脈沖上升沿喚醒紅外測溫模塊；
3、溫度采集與濾波：以大于100hz采樣率連續(xù)采集封口區(qū)域溫度模擬信號；采用滑動平均濾波算法，舍棄首尾特定數(shù)量的數(shù)據(jù)，取中間有效數(shù)據(jù)計算特征溫度值；
4、異常判定：將特征溫度值與預(yù)測溫度、滑移修正及閾值綜合結(jié)果對比，若任意一點預(yù)測值與當(dāng)前值差值超閾值則觸發(fā)一級報警；同步計算當(dāng)前溫度分布的標(biāo)準(zhǔn)差，若標(biāo)準(zhǔn)差大于歷史數(shù)據(jù)平均值的15％則觸發(fā)二級報警；當(dāng)前平均值和歷史平均值差值過大觸發(fā)二級報警；
5、數(shù)據(jù)通信：通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將報警事件、特征溫度值壓縮打包，上傳至云端管理平臺；接收云端下發(fā)的動態(tài)閾值配置指令并更新本地存儲參數(shù)。
6、所述步驟s2中滑動平均濾波算法具體為：設(shè)原始數(shù)據(jù)序列為t1,t2...tn，去除前m個和后m個數(shù)據(jù)，對剩余數(shù)據(jù)求算術(shù)平均，其中m＝floor(n×10％)；所述步驟s4中數(shù)據(jù)壓縮采用差值編碼技術(shù)，僅傳輸當(dāng)前特征溫度與前一周期溫度的差值。
7、所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通信過程中，云端管理平臺為每個檢測裝置分配獨立topic，格式為：/{messag_class}/{deviceid}；
8、報警事件數(shù)據(jù)包包含時間戳、設(shè)備id、溫度值、報警等級字段，數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)為json格式。
9、溫度采集模塊：包含紅外傳感器陣列、信號調(diào)理電路，與生產(chǎn)線機械臂剛性連接；
10、邊緣計算單元：集成微控制器和4g/wifi雙模通信芯片，部署濾波算法，自動算法選擇，算法擬合及異常判定程序；
11、云端管理平臺：提供可視化閾值配置界面，并基于歷史數(shù)據(jù)生成溫度分布統(tǒng)計報告。
12、所述邊緣計算單元通過rs485接口或io口與生產(chǎn)線plc連接，接收節(jié)拍脈沖信號及設(shè)備狀態(tài)信息；
13、所述云端管理平臺設(shè)置多級權(quán)限管理，產(chǎn)線操作員僅能查看報警記錄，工程師可修改閾值參數(shù)。
14、所述動態(tài)濾波算法包括：
15、基于滑動窗口的均值濾波；加權(quán)移動平均濾波；卡爾曼濾波；
16、小波閾值去噪；
17、其中，當(dāng)溫度變化率＞10℃/ms時啟用卡爾曼濾波模式，融合歷史狀態(tài)預(yù)測值與實時測量值進行遞推計算，預(yù)測模型方程為：
18、
19、其中狀態(tài)估計值(預(yù)測或更新后)、k：權(quán)重系數(shù)，平衡預(yù)測與測量、z：實際傳感器數(shù)據(jù)、h：從狀態(tài)到測量的映射矩陣、x^k∣k：當(dāng)前時刻k的后驗狀態(tài)估計(結(jié)合了預(yù)測和觀測后的最優(yōu)估計)、當(dāng)前時刻k的先驗狀態(tài)預(yù)測、zk：時刻k的實際觀測值、kk：卡爾曼增益(kalman?gain)，決定預(yù)測和觀測的權(quán)重分配、觀測殘差(innovation)，表示實際觀測與預(yù)測觀測的差異。
20、本發(fā)明的有益效果為：
21、實時性提升：從數(shù)據(jù)采集到云端入庫延遲＜200ms；誤報率降低：通過動態(tài)濾波使誤判率從12％降至3％以下；運維成本下降：遠(yuǎn)程配置減少現(xiàn)場調(diào)試工時約70％。
1.熱合密封檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與通信方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱合密封檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與通信方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱合密封檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與通信方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的熱合密封檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與通信方法，其特征在于，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱合密封檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與通信方法，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：