一种化学品数据在线监测和动态处理方法及系统与流程

本发明涉及工艺过程监测，特别涉及一种化学品数据在线监测和动态处理方法及系统。

背景技术：

1、目前，前处理化学品数据采集和自动添加设备涉及工业自动化、化工工程、金属表面处理等多个技术领域。尤其目前许多金属表面处理工厂仍在采用传统的手动加化学品方式，操作人员根据经验和感觉进行化学品添加，存在添加不准确、不稳定的问题，容易导致产品质量波动，且效率低下。

2、但是，现在尚未有一种通过金属表面处理过程中多种类型的反应参数更精确地控制前处理化学品的参数，确保经金属表面处理的产品质量的稳定性和一致性，提高了金属表面处理的效率，提升客户满意度的方法。

3、因此，本发明提出了一种化学品数据在线监测和动态处理方法及系统。

技术实现思路

1、本发明提供一种化学品数据在线监测和动态处理方法及系统，用以对金属表面处理过程中所有同类型的反应参数进行预处理，获得每个类型的所有处理反应参数，筛选出反应参数缺失的时刻进行参数补充，便于后续监测结果的获取，根据每个类型的所有处理反应参数获得每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果，及时监测异常情况，防止生产过程中的潜在风险，根据所有金属表面实时图像获得所有抽样时刻的金属表面处理反应值，实现对金属表面处理过程中的化学反应的反应情况的精准量化，便于后续反应分析矩阵的构建，根据每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果，准确实现对每个类型的反应参数的调整并获得对应的调整反应参数，实现对监测异常情况下每个类型的反应参数的及时调整，避免潜在风险，根据所有抽样时刻的金属表面处理反应值和每个类型的所有处理反应参数获得反应分析矩阵，便于后续化学品动态处理结果的准确获取，根据反应分析矩阵和每个类型的调整反应参数获得化学品动态处理结果，对金属表面处理过程中每个类型的反应参数进行精确地动态调整，提升金属表面处理的效率和质量。

2、本发明提供一种化学品数据在线监测和动态处理方法，包括：

3、s1：获取在金属表面处理过程中预设时间段内的所有类型的反应参数和所有金属表面实时图像，并对所有同类型的反应参数进行预处理，获得每个类型的所有处理反应参数，并基于每个类型的所有处理反应参数获得每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果；

4、s2：基于所有金属表面实时图像获得所有抽样时刻的金属表面处理反应值；

5、s3：基于每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果获得每个类型的调整反应参数；

6、s4：基于所有抽样时刻的金属表面处理反应值和每个类型的所有处理反应参数获得反应分析矩阵，基于反应分析矩阵和每个类型的调整反应参数获得化学品动态处理结果。

7、优选的，化学品数据在线监测和动态处理方法，s1：获取在金属表面处理过程中预设时间段内的所有类型的反应参数和所有金属表面实时图像，并对所有同类型的反应参数进行预处理，获得每个类型的所有处理反应参数，并基于每个类型的所有处理反应参数获得每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果，包括：

8、获取在金属表面处理过程中当前时刻前预设时间段内所有类型的反应参数，其中反应参数的类型包括实时前处理化学品浓度、实时反应温度、实时反应压力，并基于预设拍摄设备获取在金属表面处理过程中当前时刻前预设时间段内的所有金属表面实时图像；

9、对每个类型的所有反应参数进行预处理，获得每个类型的所有处理反应参数；

10、基于每个类型的所有处理反应参数和每个类型的预设参数范围获得每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果。

11、优选的，化学品数据在线监测和动态处理方法，对每个类型的所有反应参数进行预处理，获得每个类型的所有处理反应参数，包括：

12、按照预设抽样个数对当前时刻前预设时间段进行均匀抽样，获得每个类型的所有抽样时刻，其中，抽样个数为5个；

13、在每个类型的所有抽样时刻中筛选出反应参数缺失的时刻，作为丢失时刻，并将每个类型的所有反应参数中反应参数未缺失的时刻，作为非丢失时刻；

14、将时序上处于每个丢失时刻前、且距对应丢失时刻最近的三个非丢失时刻作为对应丢失时刻的前参考时刻，并将时序上处于每个丢失时刻后、且距对应丢失时刻最近的三个非丢失时刻作为对应丢失时刻的后参考时刻；

15、将每个丢失时刻的所有前参考时刻的反应参数中的最大值和所有后参考时刻的反应参数中的最大值之和，作为第一数值，将对应丢失时刻的所有前参考时刻的反应参数中的最小值和所有后参考时刻的反应参数中的最小值之和，作为第二数值，将第二数值和第一数值的比值与第二数值之间的积，作为对应丢失时刻的补充反应参数；

16、将每个类型的所有抽样丢失时刻的补充反应参数和非丢失时刻的反应参数，作为每个类型的所有处理反应参数。

17、优选的，化学品数据在线监测和动态处理方法，基于每个类型的所有处理反应参数和每个类型的预设参数范围获得每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果，包括：

18、若单个类型的所有处理反应参数都处于对应类型的预设参数范围内，则将对应类型的反应参数在当前时刻的监测结果设为反应监测过程正常；

19、若单个类型的所有处理反应参数不都处于对应类型的预设参数范围内，则将对应类型的反应参数在当前时刻的监测结果设为反应监测过程非正常，且将对应类型的所有处理反应参数中不处于对应类型的预设参数范围内的所有处理反应参数作为对应类型的非正常参数；

20、若对应类型在当前时刻的反应参数的监测结果为反应监测过程非正常时，将对应类型的所有非正常参数及每个非正常参数对应的时刻发送至监测后台。

21、优选的，化学品数据在线监测和动态处理方法，s2：基于所有金属表面实时图像获得所有抽样时刻的金属表面处理反应值，包括：

22、获取所有抽样时刻的所有金属表面实时图像，作为表面抽样图像；

23、获取所有表面抽样图像内所有像素点的三通道像素值，并将每个像素点的三通道像素值的均值作为每个像素点的灰度值；

24、在每个表面抽样图像中，筛选出与至少一个相邻像素点之间的亮度差值大于预设亮度阈值的像素点，作为边缘像素点；

25、将每个表面抽样图像中的所有相邻的边缘像素点进行连接，获得每个表面抽样图像的所有边缘连接图形，基于预设图形形状判断模型确定出每个边缘连接图形的形状，并将形状为圆形的边缘连接图形作为气泡区域；

26、将每个表面抽样图像的所有气泡区域与相邻前一表面抽样图像的所有气泡图案进行匹配，获得每个表面抽样图像与相邻前一表面抽样图像的匹配结果；

27、将匹配结果中，对应表面抽样图像与对应的相邻前一表面抽样图像中存在的相同的气泡区域当作对应表面抽样图像的持续气泡区域，并将对应表面抽样图像与对应的相邻前一表面抽样图像中存在的不相同的气泡区域，当作对应表面抽样图像的变化气泡区域；

28、基于所有表面抽样图像的所有持续气泡区域和所有变化气泡区域获得所有时刻的金属表面处理反应值。

29、优选的，化学品数据在线监测和动态处理方法，基于所有表面抽样图像的所有持续气泡区域和所有变化气泡区域获得所有时刻的金属表面处理反应值，包括：

30、获取所有表面抽样图像对应的抽样时刻的前处理化学品浓度；

31、基于每个表面抽样图像的所有持续气泡区域、所有变化气泡区域、及对应抽样时刻的前处理化学品浓度，获得对应抽样时刻的金属表面处理反应值，即为：

32、

33、其中，ρ为单个表面抽样图像对应抽样时刻的金属表面处理反应值，s1为对应表面抽样图像的所有变化气泡的个数，s2为对应表面抽样图像的所有持续气泡的个数，a为对应表面抽样图像在对应抽样时刻的前处理化学品浓度，a为与对应表面抽样图像相邻的前一个表面抽样图像在对应抽样时刻的前处理化学品浓度，t为预设时间段的持续时间长度，t为相邻抽样时刻之间的间隔。

34、优选的，化学品数据在线监测和动态处理方法，s3：基于每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果获得每个类型的调整反应参数，包括：

35、若单个类型的反应参数在当前时刻的监测结果为反应监测过程正常时，则将对应类型的最新时刻的处理反应参数当作对应类型的调整反应参数；

36、若单个类型的反应参数在当前时刻的监测结果为反应监测过程非正常且同时存在大于预设参数范围上限值的非正常参数和小于预设参数范围下限值的非正常参数时，则将预设参数范围中，与偏离预设参数范围最远的非正常参数之间的差值最小的数值，作为对应类型的调整反应参数；

37、若单个类型的反应参数在当前时刻的监测结果为反应监测过程非正常且只存在大于预设参数范围上限值的非正常参数时，则将预设参数范围的上限值作为对应类型的调整反应参数，若单个类型的反应参数在当前时刻的监测结果为反应监测过程非正常且只存在小于预设参数范围下限值的非正常参数时，则将预设参数范围的下限值作为对应类型的调整反应参数。

38、优选的，化学品数据在线监测和动态处理方法，基于所有抽样时刻的金属表面处理反应值和每个类型的所有处理反应参数获得反应分析矩阵，包括：

39、

40、其中，u为反应分析矩阵，a1为前处理化学品浓度在第1个抽样时刻的处理反应参数，a2为前处理化学品浓度在第2个抽样时刻的处理反应参数，a5为前处理化学品浓度在第5个抽样时刻的处理反应参数，b1为反应温度在第1个抽样时刻的处理反应参数，b2为反应温度在第2个抽样时刻的处理反应参数，b5为反应温度在第5个抽样时刻的处理反应参数，p1为反应压力在第1个抽样时刻的处理反应参数，p2为反应压力在第2个抽样时刻的处理反应参数，p5为反应压力在第5个抽样时刻的处理反应参数，ρ1为第1个抽样时刻的金属表面处理反应值，ρ2为第2个抽样时刻的金属表面处理反应值，ρ5为第5个抽样时刻的金属表面处理反应值。

41、优选的，化学品数据在线监测和动态处理方法，基于反应分析矩阵和每个类型的调整反应参数获得化学品动态处理结果，包括：

42、选取反应分析矩阵的第四行中的最大矩阵元素作为导向元素，并基于导向元素所在的矩阵列内的前处理化学品浓度的处理反应参数和对应类型的调整反应参数，获得第一化学品动态处理结果；

43、基于导向元素所在的矩阵列内的反应温度的处理反应参数和对应类型的调整反应参数，获得第二化学品动态处理结果；

44、基于导向元素所在的矩阵列内的反应压力的处理反应参数和对应类型的调整反应参数，获得第三化学品动态处理结果。

45、本发明提供了一种化学品数据在线监测和动态处理系统，用于执行实施例1至9中任一一种化学品数据在线监测和动态处理方法，包括：

46、处理模块，用于获取在金属表面处理过程中预设时间段内的所有类型的反应参数和所有金属表面实时图像，并对所有同类型的反应参数进行预处理，获得每个类型的所有处理反应参数，并基于每个类型的所有处理反应参数获得每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果；

47、计算模块，用于基于所有金属表面实时图像获得所有抽样时刻的金属表面处理反应值；

48、调整模块，用于基于每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果获得每个类型的调整反应参数；

49、动态处理模块，用于基于所有抽样时刻的金属表面处理反应值和每个类型的所有处理反应参数获得反应分析矩阵，基于反应分析矩阵和每个类型的调整反应参数获得化学品动态处理结果。

50、本发明相对于现有技术产生的有益效果为：对金属表面处理过程中所有同类型的反应参数进行预处理，获得每个类型的所有处理反应参数，筛选出反应参数缺失的时刻进行参数补充，便于后续监测结果的获取，根据每个类型的所有处理反应参数获得每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果，及时监测异常情况，防止生产过程中的潜在风险，根据所有金属表面实时图像获得所有抽样时刻的金属表面处理反应值，实现对金属表面处理过程中的化学反应的反应情况的精准量化，便于后续反应分析矩阵的构建，根据每个类型的反应参数在当前时刻的监测结果，准确实现对每个类型的反应参数的调整并获得对应的调整反应参数，实现对监测异常情况下每个类型的反应参数的及时调整，避免潜在风险，根据所有抽样时刻的金属表面处理反应值和每个类型的所有处理反应参数获得反应分析矩阵，便于后续化学品动态处理结果的准确获取，根据反应分析矩阵和每个类型的调整反应参数获得化学品动态处理结果，对金属表面处理过程中每个类型的反应参数进行精确地动态调整，提升金属表面处理的效率和质量。

51、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的本技术文件中所特别指出的结构来实现和获得。

52、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。