一种润喉糖的生产监测管理系统

技术领域

本发明数据智能加工技术领域，具体的，涉及一种润喉糖的生产监测管理系统。

背景技术

该润喉糖是一种功能性糖果，通过将一些具有清肺止咳、平喘化痰等功能的药食同源产品或者中药提取物产品与糖混合后制成，具有润喉护嗓、消炎平喘化痰止咳的效果。

润喉糖的制备过程包括化糖-过滤-真空熬制-辅料添加调和-成型-检测分选-包装；每一步中涉及到的设备出现故障都可能会对最终的产品造成一定的破坏，导致产品的残次品比例出现变化，但是现有技术中在残次品比例明显上升时，只能通过维保人员一一检修甚至停机检修的方式来发现故障位置，这种方法导致润喉糖的生产效率明显降低，且会导致期间产生更多的残次品，从而提升了生产成本，不符合高效生产的需要，为了解决上述问题，提供一种能够快速发现异常生产情况，并对设备故障位置进行快速定位的方法，本发明提供了以下技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种润喉糖的生产监测管理系统，解决现有技术中设备故障难以快速定位故障点，从而影响生产效率的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种润喉糖的生产监测管理系统，包括：

破损检测模块，用于检测所生产的润喉糖颗粒是否为残次品；

色差检测模块，用于检测同批次产品中有明显色差的润喉糖颗粒；

该生产监测管理系统的工作方法为：

第一步、在生产线无故障时，计算生产线终端输出糖果的残品率，将定义残次品的特征标记为C1、C2、...、Cn；

在生产线开启工作开始，每隔预设时间t1记录润喉糖的残次品比例以及各特征对应的残次品比例，一个特征对应的残次品比例随时间依次标记为Bci1、Bci2、...、Bcim，将其对应的时间段依次标记为T1、T2、...、Tm，其中m为采集的样本数量，1≤i≤n，且i为正整数；

第二步，将流水线故障种类依次标记为G1、G2、...、Gg；

在流水线存在故障时，记录故障存在的对应时间段为Ts1-Ts2，其中1≤s1＜s2≤m，记录Ts1至Ts2的各时间段内一个特征对应的残次品比例为Bs1至Bs2，根据公式

第三步，在生产流水线工作时，每隔预设时间t1记录润喉糖的残次品比例以及各特征对应的残次品比例，在残次品比例出现异常时，在对应的T1、T2、...、Tm时间段内进行采样，在采集到若干组样本数据时，按照第二步中的方法计算得到本次故障对各种特征对应残次品比例的影响因子Y1、Y2、...、Yn；

根据公式

作为本发明的进一步方案，第一步中通过多次采集各特征对应的残次品比例信息，然后计算同一时间段内Bcij值的平均值作为对应时间段内的残次品比例数据进行后续计算，其中1≤j≤m，且j为正整数。

作为本发明的进一步方案，第二步中流水线故障种类为单一的一种故障或者常见的故障组合。

作为本发明的进一步方案，第三步中若选取最小的Fx值对应的故障种类作为本次可能出现的故障进行检查时没有找到对应故障，依次选取第二小、第三小的Fx值对应的故障种类进行检查。

作为本发明的进一步方案，第三步中所述残次品比例出现异常的判断方法为：

若连续预设次数采集到的一个特征对应的残次品比例与对应时间段内的Bcij值差值大于预设值，则认为残次品比例出现异常。

作为本发明的进一步方案，所述色差检测模块包括图像采集单元以及对润喉糖进行输送的输送单元；

色差检测模块的工作方法为：

S1、工作时，成型的润喉糖通过输送单元运输，成排自图像采集单元的下方经过，图像采集单元采集预设区域范围内的润喉糖图像信息，并将其传输至数据处理模块；

S2、在无润喉糖经过图像采集单元的下方时，图像采集单元采集得到的图像信息作为背景图像，将背景图像与步骤S1中得到的润喉糖图像信息对比后，剥离背景，获取若干个润喉糖图像；

S3、在步骤S2中获得的各个润喉糖图像的中心位置采集一块图像，将采集的各图像与颜色比对表进行比对，获取各润喉糖图像对应的颜色值；

所述颜色比对表是以润喉糖的颜色为基础，按照颜色由淡到浓依次赋予从大到小的颜色值；

S4、计算所得的一组润喉糖图像对应颜色值的标准差，当标准差大于等于预设值时，删除对应的最大值或者最小值，然后继续进行计算；按照上述方法，直至计算所得的标准差小于预设值；

S5、将步骤S4中所删除颜色值对应的润喉糖进行标注，获取其在图像上的位置，在下一步骤中对其进行剔除。

作为本发明的进一步方案，步骤S1中图像采集单元采集润喉糖图像信息的方式为：

图像采集单元在采集一次图像信息后，对图像中最靠近进料一侧的润喉糖进行追踪，当该润喉糖运动离开图像采集范围或者预设的区域后，再一次采集图像信息。

本发明的有益效果：

(1)本发明能够通过各故障种类与残次品比例之间的关系对可能出现的故障种类进行快速准确的预测的，相较于传统技术中的一一检查，能够减少大量的检查时间，对故障点进行快速的定位，减少生产线工作期间的停机时间，从而提升生产效率，另外，本发明能够对异常生产情况及时的发现，减少残次品的产生，降低生产损失，提升生产效益；

(2)在糖果的生产过程中，随着生产线装置运行时间的变长，会对残次品比例造成较为明显的影响，而本发明通过对数据进行处理，降低甚至消除时间对残次品比例的影响，得到各种设备故障对残次品比例的影响；

(3)本发明通过对一组润喉糖的颜色进行分析，通过对比获取一组润喉糖中各个润喉糖在被采集图像中的颜色值，然后再剔除掉其中与同批产品中对比存在较大颜色差别的润喉糖，这种方法是对同一批产品的颜色进行分析从而剔除有明显色差的润喉糖，相较于传统的分析方法，降低了光照分布不均以及摄像机随着工作时间的不同造成信息采集的差异对结果的影响。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种润喉糖的生产监测管理系统，包括：

破损检测模块，用于检测所生产的润喉糖颗粒是否为残次品，在本发明的一个实施例中，定义残次品的特征包括糖果上有裂痕、糖果有残缺、糖果颜色与同批次产品有色差；

色差检测模块，用于检测同批次产品中有明显色差的润喉糖颗粒；

故障记录模块，用于记录故障种类以及各故障种类对应的各特征的残次品比例；

数据处理模块，用于对采集的数据进行分析计算；

上述的一种润喉糖的生产监测管理系统的工作方法为：

第一步、在生产线无故障时，对生产线终端输出的糖果进行检测，计算其残品率，将定义残次品的特征标记为C1、C2、...、Cn，其中n为特征的数量；

在生产线开启工作开始，每隔预设时间t1记录润喉糖的残次品比例以及各特征对应的残次品比例，一个特征对应的残次品比例随时间依次标记为Bci1、Bci2、...、Bcim，将其对应的时间段依次标记为T1、T2、...、Tm，其中m为采集的样本数量，1≤i≤n，且i为正整数；

在本发明的一个实施例中，可以通过多次采集各特征对应的残次品比例信息，然后计算同一时间段内Bcij值的平均值作为对应时间段内的残次品比例数据进行后续计算；这样能够提升样本数据数量，降低偶然因素对实验结果的影响，其中1≤j≤m，且j为正整数；

第二步，将流水线故障种类依次标记为G1、G2、...、Gg，流水线故障种类可以是单一的一种故障或者常见的故障组合；

在流水线存在故障时，记录故障存在的对应时间段为Ts1-Ts2，其中1≤s1＜s2≤m，记录Ts1至Ts2的各时间段内一个特征对应的残次品比例为Bs1至Bs2，根据公式

在糖果的生产过程中，随着生产线装置运行时间的变长，会对残次品比例造成较为明显的影响，在该步骤中通过对数据进行处理，降低甚至消除时间对残次品比例的影响，得到各种设备故障对残次品比例的影响；

第三步，在生产流水线工作时，每隔预设时间t1记录润喉糖的残次品比例以及各特征对应的残次品比例，在残次品比例出现异常时，在对应的T1、T2、...、Tm时间段内进行采样，在采集到若干组样本数据时，按照第二步中的方法计算得到本次故障对各种特征对应残次品比例的影响因子Y1、Y2、...、Yn；

根据公式

在本发明的一个实施例中，若选取最小的Fx值对应的故障种类作为本次可能出现的故障进行检查时没有找到对应故障，可依次选取第二小、第三小的Fx值等对应的故障种类进行检查；

所述残次品比例出现异常的判断方法为：

若连续预设次数采集到的一个特征对应的残次品比例与对应时间段内的Bcij值差值大于预设值，则认为残次品比例出现异常；

在该步骤中通过各故障种类与残次品比例之间的关系对可能出现的故障种类进行快速准确的预测的，相较于传统技术中的一一检查，能够减少大量的检查时间，对故障点进行快速的定位，减少生产线工作期间的停机时间，从而提升生产效率，另外，本发明能够对异常生产情况及时的发现，减少残次品的产生，降低生产损失，提升生产效益；

所述色差检测模块包括图像采集单元，对润喉糖进行输送的输送单元；

色差检测模块的工作方法为：

S1、工作时，成型的润喉糖通过输送单元运输，成排自图像采集单元的下方经过，图像采集单元采集预设区域范围内的润喉糖图像信息，并将其传输至数据处理模块；

图像采集单元采集润喉糖图像信息的方式为：

图像采集单元在采集一次图像信息后，对图像中最靠近进料一侧的润喉糖进行追踪，当该润喉糖运动离开图像采集范围或者预设的区域后，再一次采集图像信息；

S2、在无润喉糖经过图像采集单元的下方时，图像采集单元采集得到的图像信息作为背景图像，将背景图像与步骤S1中得到的润喉糖图像信息对比后，剥离背景，获取若干个润喉糖图像；

S3、在步骤S2中获得的各个润喉糖图像的中心位置采集一块圆形或者矩形区域的图像，这样能够降低润喉糖图像的边缘位置未剥离完全的背景杂色对后续的检测结果造成影响，将采集得到的各图像与颜色比对表进行比对，获取各润喉糖图像对应的颜色值；

所述颜色比对表是以润喉糖的颜色为基础，按照颜色由淡到浓依次赋予从大到小的颜色值；

S4、计算所得的一组润喉糖图像对应颜色值的标准差，当标准差大于等于预设值时，删除对应的最大值或者最小值，然后继续进行计算；按照上述方法，直至计算所得的标准差小于预设值；

S5、将步骤S4中所删除颜色值对应的润喉糖进行标注，获取其在图像上的位置，在下一步骤中对其进行剔除，得到一批颜色接近的产品。

相较于传统的筛选方法，本发明通过对一组润喉糖的颜色进行分析，通过对比获取一组润喉糖中各个润喉糖在被采集图像中的颜色值，然后再剔除掉其中与同批产品中对比存在较大颜色差别的润喉糖，这种方法是对同一批产品的颜色进行分析从而剔除有明显色差的润喉糖，降低了光照分布不均以及摄像机随着工作时间的不同造成信息采集的差异对结果的影响。

需要注意的是，上述的方法只适用于单色的润喉糖，无法对多种颜色混合的润喉糖进行色差分析，且当润喉糖传输至图像采集单元的下方时，各润喉糖不存在相互堆叠的情况；

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。