基于PCA的纸病特征再提取算法研究

针对传统纸病检测中相似纸病辨识准确率低及纸病提取特征维数高致使纸病辨识过程时间较长的问题,提出一种基于主成分分析（PCA）的纸病特征再提取算法。该算法以多种纸病的图像为研究对象,对可能存在相关关系的高维原始纸病特征量进行PCA降维处理并去除相关成分,形成相互独立且更具代表性的纸病新特征,在减少数据处理量的同时使纸病辨识准确率明显提高。实验表明,PCA算法可显著提高纸病辨识准确率并可大幅缩短算法平均运行时间。     

高频摇网器远程监视系统的设计与实现

针对目前造纸设备从厂商售出到不同地域后,如何实现高效、可靠的远程集中化监视的问题,设计并实现了一个结合物联网通信的造纸设备远程监视系统。用户端与智能网关通过部署在云端的MQTT服务器,使用MQTT协议的发布/订阅机制实现对空间上广泛分布的造纸设备进行集中化远程管理和运行监视。利用云端存储的大量历史数据,为生产决策提供科学依据,有利于提高企业的生产效率,降低维护成本。通过以高频摇网器设备为例的测试,验证了该系统具有良好的稳定性和可靠性。     

基于云平台的高频摇振器监控系统的设计与实现

为克服传统造纸工业不能远距离监控造纸设备与故障维修的局限,实现数据跨地域实时传送,本课题利用云服务平台技术,设计了基于ARM Cortex-M4网关的以MQTT为服务器通信协议的造纸设备监测与控制系统。以高频摇振器为例进行系统监控测试,实测系统运行结果表明,该系统能实时、准确、可靠地远程监控造纸设备,为需要远程操控的造纸企业提供了一种更方便高效的工作方式。     

一种基于分块思想的多纸张缺陷一次提取算法

为了解决纸张缺陷检测中多个纸病区域的提取实时性问题,提出了一种采用“先分块、后合并”思想直接对实时图像数据流进行处理的并行化纸病提取算法。该算法充分利用现场可编程门阵列（FPGA）的并行处理特性,在跨时钟域对图像数据进行传输的同时,在另一个分支流程中并行地对分块缺陷连通域进行标记以获取每个缺陷的相对位置坐标,最后以包围盒的形式提取出纸张缺陷区域。该算法基于分块思想,分支处理过程不需要消耗主流程额外的处理时间且硬件资源占用率极小。实验结果表明,该算法能够准确、快速地提取出各种常见纸张缺陷,具有很强的灵活性和实时性,能够满足在线纸病检测的实时性要求。     

基于DCT同态滤波的纸病图像去噪算法研究

针对纸病图像采集过程中容易受到光源噪声干扰的问题,在分析了光源噪声特性的基础上,提出基于DCT同态滤波的纸病去噪算法。该算法首先对采集到的纸病图像进行分块,然后对每一图像块取对数,DCT变换,将其变换到频率域,使用高斯同态滤波滤除噪声干扰,最后通过IDCT变换以及取指数操作将其恢复到空间域。实验结果表明,该算法可以有效地去除纸病图像中的各类光源噪声干扰,增强纸病图像区域。     

高强瓦楞纸机干燥部能耗协同控制系统的设计及优化研究

为了进一步地降低纸机干燥部能耗、提高能源的利用效率,本课题提出了能耗协同控制的概念,即同时考虑烘缸内部蒸汽冷凝水热力系统的能量消耗与气罩通风热力系统的能量消耗,实现二次热能的循环综合利用。针对高强瓦楞纸机干燥部设计了一套基于西门子S7-300 PLC的能耗协同DCS控制系统,实现了干燥部上述系统的整合,不但能够降低纸机干燥部的能耗,也为干燥部全局优化方案的实现打下了基础。本控制系统已在多条高强瓦楞纸机生产线上得到了应用,收到了较好的节能效果。为了实现干燥部的全局优化,本课题搭建了基于数据驱动的控制策略优化控制框架,将工业现场的大量运行数据用于模型的修正并建立控制策略优化数据库,可以快速寻找与当前工艺条件最为匹配的优化控制策略,实现节能降耗。     

稀释水横向定量控制系统的研究与应用

为提高纸张横向定量分布的均匀性,研究并设计了一种基于稀释水调浓方式对纸张横向定量进行调节的控制系统,该系统由定量检测部分、控制部分、执行机构三部分组成。控制部分通过与检测部分之间的数据交换获取横向定量数据,利用仿人智能控制策略得到控制输出,并输出至执行机构对稀释水阀开度进行调节,从而实现横向定量的调节。该系统可实现手动调节、自动调节两种方式,实际应用测试表明该系统能有效改善横向定量分布的均匀性。     

ACS800在2600/350多缸纸机负荷分配中的应用与研究

介绍了纸机中负荷分配的原理以及设计方法,讨论了设计负荷分配时可能遇到的问题和解决方法,提出了在纸机传动控制系统中负荷分配设计的重要性。介绍了ACS800系列直接转矩控制变频器在2600/350多缸纸机负荷分配方面的重要应用,讨论了通信、连锁、参数设置及实际使用中的一些注意事项。     

基于几何及灰度特征的纸病检测算法研究

针对当前纸病在线检测系统实时性强和信息量大的特点,提出了一种高效、灵活的基于几何及灰度特征的纸病检测算法.首先采用邻域均值法对纸病图像去噪,然后根据灰度直方图选取合适阈值将图像二值化,并运用边界跟踪法检测出纸病边缘,最后提取出纸病的几何及灰度特征并分析其特征量将纸病分类.按照该算法依次对常见5种纸病进行检测,结果表明,基于几何及灰度特征的纸病检测算法能够准确地检测并分类常见纸病.     

高速卫生纸机传动控制系统研究

通过分析高速卫生纸机传动控制系统的特点,提出了高速卫生纸机传动控制系统速度链与负荷分配解决方案,阐述了高速卫生纸机与生产文化用纸、工业用纸纸机传动控制系统的区别与联系,并分析了编码器速度闭环的常见故障。