【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及故障应急处理，特别涉及一种注塑机故障应急安全防护控制系统。
技术介绍
1、在现有的汽车零部件生产系统中，由于新材料技术的进步，发动机上的缸盖护罩、进气歧管等部件普遍采用注塑件，使用注塑工艺生产缸盖护罩和进气歧管具有显著的优势，包括成本效益高、设计灵活性强、重量减轻、耐腐蚀、绝缘性能好、生产速度快、表面光洁度高、材料利用率高、易于集成、可回收性、颜色和纹理多样性以及减少维护等。这些特点使得注塑件不仅在经济性、美观性和环保性方面表现优异，还能提高产品的性能和耐用性，同时减少生产和维护成本，非常适合汽车零部件的大规模生产。
2、注塑机作为塑料加工行业中的关键设备，在生产中发挥着重要作用。为了保障注塑机正常运行以及安全防护，相应地都配备了一些传感器和执行机构组成的硬件，以及对应的控制软件，由此组成一套应急安全防护控制系统，然而，现有的这套系统并不完善，对于注塑机工作中出现的故障并不能很好地进行处理，给生产带来了诸多困扰和安全隐患。
3、例如，现有技术中注塑机通常配备的传感器数量有限且功能单一，无法全面、精确地监测注塑机各个关键部位的工作状态。例如，对于锁模、注射、液压和电气等系统，往往缺乏专门且针对性强的传感器，导致无法及时、准确地获取这些系统的详细运行数据。
4、在数据处理和分析方面，现有的系统大多不具备智能数据分析能力。这意味着无法对采集到的有限数据进行深入挖掘和实时分析，难以快速识别故障模式和特征，从而无法在故障发生的早期阶段进行有效的预警和诊断。
5、此外，现有的系统
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种注塑机故障应急安全防护控制系统，可以有效解决
技术介绍
中提到的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种注塑机故障应急安全防护控制系统，该系统由传感器系统、智能数据分析模块、自适应应急控制单元、报警与显示模块以及安全防护模块组成，具体地：
4、所述传感器系统包括锁模系统传感器、注射系统传感器、液压系统传感器和电气系统传感器，实时采集注塑机锁模系统、注射系统、液压系统和电气系统的运行数据，并传输给智能数据分析模块。
5、所述智能数据分析模块包含数据采集子模块、数据分析子模块、故障诊断子模块，其中数据采集子模块接收来自传感器系统的数据，数据分析子模块运用机器学习进行数据处理和分析，故障诊断子模块根据分析结果做出诊断，并将诊断结果传递给自适应应急控制单元。
6、所述自适应应急控制单元包含参数调整子模块、紧急停机子模块、故障恢复子模块、远程控制子模块，其中参数调整子模块依据诊断结果对运行参数进行调整；紧急停机子模块在严重故障时停止设备运行并触发报警；故障恢复子模块在故障排除后恢复设备运行；远程控制子模块通过网络实现远程监控和操作。
7、所述报警与显示模块包括报警子模块和显示子模块，其中报警子模块根据自适应应急控制单元的指令发出报警信号；显示子模块通过与智能数据分析模块与自适应应急控制单元的数据交互，展示相关信息。
8、所述安全防护模块包括紧急制动子模块、防护围栏与光幕传感器子模块、火灾报警与灭火子模块，其中紧急制动子模块在紧急情况下直接停止注塑机运行；防护围栏与光幕传感器子模块通过监测危险区域，向自适应应急控制单元发送信号，控制注塑机停止动作；火灾报警与灭火子模块检测到火灾时发出警报并启动灭火措施。
9、优选的，所述锁模系统传感器包括：位置传感器，用于监测锁模机构的位置，确保锁模准确到位；压力传感器，测量锁模力的大小，以保证模具紧闭，防止制品出现飞边等问题。
10、所述注射系统传感器包括：压力传感器，监测注射压力，确保注射过程中的压力稳定；流量传感器，测量注射速度，控制注射量和注射时间。
11、所述液压系统传感器包括：压力传感器，检测液压系统的压力，确保系统压力正常；温度传感器，监测液压油的温度，防止油温过高影响系统性能；液位传感器，检测液压油的液位，及时补充液压油；油液质量传感器，监测液压油的污染程度和质量，保证油液的清洁。
12、所述电气系统传感器包括：电流传感器，测量电气系统的电流，监测电路中的电流变化及时发现短路、过载等问题；电压传感器，检测电气系统的电压，确保电压稳定；绝缘电阻传感器，监测电气系统的绝缘电阻，防止漏电和短路事故。
13、优选的，所述数据采集子模块的功能实现方式包括：
14、数据接收：通过 tcp/ip 网络通信协议与传感器系统的通信接口，实时获取传感器发送的数据。
15、数据预处理：对接收的数据进行初步处理，使用 3σ法则进行异常值检测，然后对数据进行归一化处理。
16、数据存储：将预处理后的数据存储在数据库中，以便后续分析使用。
17、其中异常值检测包括以下步骤：
18、首先，计算数据的均值（ μ）和标准差（ σ）。设定上下限阈值：下限为 μ - 3σ，上限为 μ + 3σ。遍历数据集中的每个数据点，如果数据点的值小于下限或大于上限，则将其标记为异常值；选择直接删除异常值，或者用相邻值、均值等进行替换。
19、数据归一化处理采用最小-最大归一化，具体地：将数据映射到 [0, 1] 区间，表达式为：
20、
21、其中是原始数据，是数据中的最小值，是数据中的最大值。
22、优选的，所述数据分析子模块的功能实现方式包括：
23、特征提取：从预处理后的数据中提取有意义的特征，对时间序列数据使用快速傅里叶变换（fft）提取频域特征，并计算数据的均值、方差、标准差统计特征。
24、数据建模：运用随机森林算法构建模型。
25、模型训练：使用均方误差（mse）作为损失函数，使用历史数据对模型进行训练，通过不断调整模型的参数，使得模型在训练数据上的预测误差最小化。
26、其中提取频域特征包括以下程序步骤：
27、对时间序列数据进行 fft 变换，将时域信号转换为频域信号。
28、得到频谱后，可以提取频谱的峰值频率、主要频率成分的幅值作为特征。
29、计算统计特征（均值、方差、标准差），具体为：
30、均值（mean）：通过将所有数据点的值相加，然后除以数据点的总数来计算，表达式为：
31、
32、其中是数据点的值，是数据点的数量。
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1.一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：该系统由传感器系统、智能数据分析模块、自适应应急控制单元、报警与显示模块以及安全防护模块组成，具体地：
2.根据权利要求1所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述锁模系统传感器包括：位置传感器，用于监测锁模机构的位置；压力传感器，测量锁模力的大小；
3.根据权利要求1所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述数据采集子模块的功能实现方式包括：
4.根据权利要求3所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述数据分析子模块的功能实现方式包括：
5.根据权利要求4所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述故障诊断子模块的功能实现方式包括：
6.根据权利要求5所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述参数调整子模块的功能实现方式包括：
7.根据权利要求6所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述紧急停机子模块的功能实现方式包括：
8.根据权利要求7所述的一种注
9.根据权利要求8所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述远程控制子模块的功能实现方式包括：
10.根据权利要求9所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述安全防护模块中的紧急制动子模块包括在注塑机的操作面板安装的紧急制动按钮，将按钮通过硬线连接到注塑机的主控制系统，在主控制系统中编写程序，当紧急制动按钮被按下时，立即发送停止指令给注塑机的各个运动部件，停止运行；
...【技术特征摘要】
1.一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：该系统由传感器系统、智能数据分析模块、自适应应急控制单元、报警与显示模块以及安全防护模块组成，具体地：
2.根据权利要求1所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述锁模系统传感器包括：位置传感器，用于监测锁模机构的位置；压力传感器，测量锁模力的大小；
3.根据权利要求1所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述数据采集子模块的功能实现方式包括：
4.根据权利要求3所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述数据分析子模块的功能实现方式包括：
5.根据权利要求4所述的一种注塑机故障应急安全防护控制系统，其特征在于：所述故障诊断子模块的功能实现方式包括：
6.根据权利要求5所述的一种注塑机...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱立胜，杨六云，宋立民，汪明禹，余长旺，赵明，
申请(专利权)人：安徽省锦瑞汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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