[发明专利]一种基于传感器的钢坯信息追溯方法

权利要求书

1.一种基于传感器的钢坯信息追溯方法，所述方法包括：

步骤1)在钢坯的生产轧制的流水线上布设若干个传感器，用于采集相关信息；

步骤2)在钢坯进入生产前，读取钢坯识别码；在钢坯生产过程中，采集传感器的信息，计算钢坯产品的根数信息和重量信息；再结合质检信息、生产信息和库存信息生成信息码；

步骤3)利用信息码实现钢坯产品的信息追溯；

所述传感器包括：半导体热敏传感器、压电式传感器和电阻应变传感器；

所述半导体热敏传感器，布设在加热炉的出炉口附近，用于采集钢坯从加热炉出来时的温度；

所述压电式传感器，安装在轧辊关联机构上，用于实现轧制力的异常在线监测；

所述电阻应变传感器，安装在倍尺剪和定尺剪关联机构上，用于测量倍尺剪和定尺剪的咬合力，当存在咬合力时，认为剪刀有效剪切一次；

所述步骤2)具体包括：

步骤201)若某批次共n根钢坯进行轧制，读取每根钢坯识别码，利用半导体热敏传感器获取钢坯的加热温度，记录在钢坯的生产信息中；

步骤202)采集所述压电式传感器的信号并进行反馈，若有信号反馈时，令F＝1，表示发生钢坯轧废或飞钢故障；否则，令F＝0，表示没有发生故障；

步骤203)利用所述电阻应变传感器获取倍尺剪对第i根钢坯的真实剪切次数B_i；经过倍尺环节之后，第i根钢坯在倍尺后的数目N_i为：

N_i＝(1-F)(1+B_i) (1)

式中，B_i的初始值为0；

步骤204)利用所述电阻应变传感器获取定尺剪的真实剪切次数D；钢坯进入定尺剪切环节后，第i根钢坯在定尺后的数目N_i为：

N_i＝(1-F)B_i(1+D) (3)

记倍尺坯长度为L_B，最终定尺坯长度为L_D，则D满足：

L_B＝DL_D (4)

定尺坯的排列顺序是固定的，由此得到钢坯的产品根数信息；

每次剪切的根数为m，共剪切t次，本批次最后一次定尺剪切的钢坯数目记为m₀，本批次总根数满足：

步骤205)钢坯进入质检环节，在质检信息中记录质检员信息；设钢坯按下线顺数排列，质检环节将对合格的钢坯进行打捆称重，不合格的进行修复再打捆，如果仍不合格则成废品；记第Z_p根不合格，且可修复为合格品，第Z_q根为废品，不可修复；则通过确定第Z_p根和第Z_q根属于第几组第几根，能够从本批次所有定尺坯中暂时剔除；记剔除不合格但可修复的定尺坯共P根，剔除废品定尺坯共Q根，则最终进行打捆的合格定尺坯数目为：

步骤206)在打捆称重环节，在质检信息中记录称重员信息，记每捆k根，共打捆s捆，剩余k₀根不够打捆；第一捆记为1，第二捆记为2，以此类推，第s捆记为s，相应地，设每捆的重量依次为g₁、g₂、...、g_s，不合格但可修复的定尺坯总重量为g_P，废品定尺坯的总重量为g_Q；记飞钢、轧废的钢坯及剪切剩余的短节钢坯总重量为g_F，本批次所有钢坯总重为G；则上述量有如下关系：

sk+k₀＝(t-1)m+m₀-P-Q (7)

记录重量信息；

步骤207)钢坯产品进入仓库，将库存位置记录在存储信息中；

步骤208)将每个钢坯产品的产品根数信息、钢坯标识码、重量信息、生产信息、质检信息和存储信息进行综合，生成唯一对应的二维码。

2.根据权利要求1所述的基于传感器的钢坯信息追溯方法，其特征在于，所述步骤207)之前还包括：利用核验算法对定尺坯的产品根数信息和重量信息进行核验，具体为：

所述核验算法依据如下准则：

①重量守恒准则：即轧制之前的钢坯总重量等于各个环节产生的不同性质钢坯的重量之和；

②根数不变准则：即轧制过程中每经过一次倍尺剪或一次定尺剪，数目就会增加一个，所以根据有效切割次数计算最终产生多少根钢材；

③长度不变准则：即倍尺坯长度和定尺坯长度存在固定倍数关系，倍尺坯的总长度横等于定尺坯的总长度，亦即所有打捆钢坯的长度和废品坯的长度之和；

依据重量守恒准则，得到如下关系式：

依据根数不变准则，得如下关系式：

依据长度不变准则，得如下关系式：

(m+m₀)DL_B＝(sk+k₀)L_D+L_P+L_Q (10)

式中，L_P表示不合格但可修复的定尺坯总长度，L_Q表示废品定尺坯总长度；

根据公式(8)、(9)和(10)对公式(8)、(9)和(10)中包含的参数进行核验，如果三个公式都满足，则获取的参数合格，否则，获取的参数不合格，需要进行重新检验。