一种烟丝工艺故障诊断数据处理系统的制作方法

本发明属于烟草生产，具体涉及一种用于烟丝生产工艺故障诊断的数据处理系统。

背景技术：

1、在卷烟生产过程中，烟丝的结构质量是影响卷烟成品质量和稳定性的关键因素，目前常通过视觉测量系统获取烟丝尺寸分布数据以监控工艺状态；然而，现有数据分析方法多依赖人工经验或简单阈值判断，存在实时性差，数据分析通常滞后于生产过程，无法实现实时诊断与预警；误报率高，单一的阈值判断容易受偶然波动影响，导致误报警；故障定位困难，即使发现异常，也难以快速、准确地定位具体故障原因；依赖人工经验，故障诊断多由技术人员凭经验完成，效率低且一致性差等问题，因此亟需一种能够自动、实时、准确地对烟丝工艺故障进行诊断的数据处理系统。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种烟丝工艺故障诊断数据处理系统，以实现对烟丝生产工艺异常的自动、实时、准确诊断，并输出具体的潜在故障原因，从而提高生产质量与设备维护效率。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

3、一种烟丝工艺故障诊断数据处理系统，所述系统包括依次连接的数据处理流水线：

4、分布数据输入接口，用于接收来自外部测量系统的烟丝尺寸分布原始数据；

5、特征提取模块，与所述分布数据输入接口连接，用于对所述原始数据进行计算，输出至少两个标量特征值：长丝质量占比和碎丝质量占比；

6、历史基准存储模块，用于存储所述长丝质量占比和碎丝质量占比的历史统计基准值；

7、异常判定模块，其第一输入端与所述特征提取模块连接以接收当前特征值，其第二输入端与所述历史基准存储模块连接以调用历史基准值；所述异常判定模块内置有比较逻辑电路或固化的比较程序，用于将当前特征值与历史基准值进行比较，并依据预置的连续批次逻辑规则，输出一个二值的异常标志信号；

8、故障推理模块，其输入端与所述异常判定模块连接以接收所述异常标志信号；所述故障推理模块内置有一个可查询的规则表，用于根据触发的异常类型，查询并输出至少一个对应的潜在故障原因编码；

9、诊断结果输出接口，与所述故障推理模块连接，用于将所述潜在故障原因编码转换为标准通信协议格式对外输出。

10、进一步的，所述异常判定模块中预置的连续批次逻辑规则为：当所述碎丝质量占比连续n个批次超过其历史统计控制上限，且所述长丝质量占比连续n个批次低于其历史统计控制下限时，则所述异常标志信号置位，表示触发"过碎"异常。

11、进一步的，所述系统还包括一个辅助参数接入接口，用于接收来自生产线的实时工艺参数；

12、进一步的，所述故障推理模块还与该辅助参数接入接口连接，其内置的规则表包含至少一条依赖辅助参数的规则：当异常标志信号表示"过碎"时，若所述实时工艺参数中的含水率值低于阈值，则输出对应于"烟叶含水率异常"的故障原因编码；否则，输出对应于"切丝刀片磨损"的故障原因编码。

13、进一步的，所述系统以嵌入式系统、可编程逻辑控制器或工业控制计算机为载体实现，所述数据处理流水线中的各模块以软件功能模块的形式集成在所述载体中。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、自动化程度高，旨在实现从数据输入、特征提取、异常判定到故障推理的全流程自动化，减少了对人工经验的依赖；实时性强，通过硬件化的流水线处理，可在生产过程中实时输出诊断结果，便于及时调整工艺；诊断准确性高，采用连续批次逻辑规则进行异常判定，有效降低了偶然波动导致的误报；结合实时辅助参数进行故障推理，提高了故障定位的准确性；模块化设计，各模块功能明确、接口清晰，便于系统的集成、维护与功能扩展；适用性强，系统可基于嵌入式系统、plc或工控机等载体实现，适应不同的工业现场环境。

1.一种烟丝工艺故障诊断数据处理系统，其特征在于，包括依次连接的数据处理流水线：

2.根据权利要求1所述的烟丝工艺故障诊断数据处理系统，其特征在于，特征提取模块的具体实现算法为：

3.根据权利要求1所述的烟丝工艺故障诊断数据处理系统，其特征在于，历史基准存储模块负责存储并管理关键特征值的历史统计数据，其实现在于：

4.根据权利要求1所述的烟丝工艺故障诊断数据处理系统，其特征在于，所述异常判定模块中预置的连续批次逻辑规则为：当所述碎丝质量占比连续n个批次超过其历史统计控制上限，且所述长丝质量占比连续n个批次低于其历史统计控制下限时，则所述异常标志信号置位，表示触发"过碎"异常。

5.根据权利要求1所述的烟丝工艺故障诊断数据处理系统，其特征在于，所述系统还包括一个辅助参数接入接口，用于接收来自生产线的实时工艺参数；所述故障推理模块还与该辅助参数接入接口连接，其内置的规则表包含至少一条依赖辅助参数的规则：当异常标志信号表示"过碎"时，若所述实时工艺参数中的含水率值低于阈值，则输出对应于"烟叶含水率异常"的故障原因编码；否则，输出对应于"切丝刀片磨损"的故障原因编码。

6.根据权利要求1所述的烟丝工艺故障诊断数据处理系统，其特征在于，所述系统以嵌入式系统、可编程逻辑控制器或工业控制计算机为载体实现，所述数据处理流水线中的各模块以软件功能模块的形式集成在所述载体中。