運輸安全記錄儀數(shù)據(jù)分析方法技術

本發(fā)明專利技術涉及一種運輸安全記錄儀數(shù)據(jù)分析方法，其方法的步驟主要包括采集數(shù)據(jù)導入、采集數(shù)據(jù)的時域預處理，剔除數(shù)據(jù)野點，去除均值、低通濾波濾掉高頻信號、計算加速度均方根、計算沖擊持續(xù)時間、得出功率譜密度、得出沖擊持續(xù)時間速度變化量～加速度峰值統(tǒng)計點散圖及數(shù)據(jù)結(jié)果應用。本發(fā)明專利技術方法對采集的時域信號首先進行時域預處理，低通濾波處理，為采集數(shù)據(jù)的分析打下了基礎，本發(fā)明專利技術方法全面分析運輸過程中貨物的動態(tài)狀況，及時判斷貨物的受損情況，為提高物流管理水平的提高打下了基礎。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于物流運輸監(jiān)控的技術數(shù)據(jù)分析領域，尤其是振動信號功率譜密度分析、沖擊信號速度變化量統(tǒng)計，具體涉及一種。
技術介紹
國家的運輸環(huán)境數(shù)據(jù)是一個國家的基礎數(shù)據(jù)，與地理、水文數(shù)據(jù)具有同等重要的地位，各國都非常重視該數(shù)據(jù)的采集與整理。該數(shù)據(jù)對于提高運輸效率、較少資源浪費、降低貨損率等都將起到重要的作用。按照運輸包裝過程的需求，進行產(chǎn)品運輸環(huán)境試驗以及展開有關參數(shù)測量一直是非常復雜和繁重的一項工作。隨著電子技術和電腦技術等高新技術的發(fā)展，這項工作狀況大有改觀，運輸環(huán)境的試驗及測量變得比過去簡便多了。主要原因在于輕便的小型現(xiàn)場參數(shù)測量記錄裝置已經(jīng)問世，這種記錄儀可以獨立使用并且可監(jiān) 控產(chǎn)品物流運輸中動力狀態(tài)。為實現(xiàn)運輸安全記錄儀的有效利用，高效統(tǒng)計記錄儀的采集數(shù)據(jù)，匯總分析記錄儀的采集數(shù)據(jù)就顯得十分必要與迫切。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于解決運輸安全監(jiān)控數(shù)據(jù)匯總及分析方法的不足，提供一種。本專利技術解決其技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的一種，該方法運行的硬件系統(tǒng)包括安全記錄儀及分析主機，安全記錄儀通過USB端口將采集到的加速度數(shù)據(jù)傳送給分析主機，分析主機對采集數(shù)據(jù)的分析方法步驟如下⑴將安全記錄儀數(shù)據(jù)線插入運行分析主機USB端口，將安全記錄儀采集的數(shù)據(jù)導入分析主機；⑵采集數(shù)據(jù)的時域預處理，剔除數(shù)據(jù)野點，零均值處理；⑶低通濾波采用巴特沃思低通濾波器濾除對貨物損害極小的高頻信號；⑷計算加速度均方根；(5)得出功率譜密度運用周期圖法得出振動加速度信號的功率譜密度；(6)計算沖擊持續(xù)時間取加速度信號沖擊響應峰值的第一個5%_20%信號所對應的時間為沖擊計時的起點，取加速度信號沖擊響應峰值的第二個5%-20%信號所對應的時間為沖擊計時的終點，計算出沖擊持續(xù)時間；(7)得出沖擊持續(xù)時間速度變化量 加速度峰值統(tǒng)計點散圖以沖擊持續(xù)時間內(nèi)速度變化量為橫軸、沖擊峰值即每個加速度信號的最大值為縱軸統(tǒng)計出點散圖；(8)數(shù)據(jù)結(jié)果應用包括加速度均方根分析、功率譜密度應用及沖擊持續(xù)時間速度變化量 加速度峰值統(tǒng)計點散圖的應用。而且，所述步驟⑵采集數(shù)據(jù)的時域預處理，剔除數(shù)據(jù)野點，零均值處理的具體步驟是①根據(jù)帶限比較法，將安全記錄儀加速度采集的數(shù)據(jù)依時間順序設置采樣值時間序列{Xi}，i = 1，2，3，. . .，N，計算采樣值時間序列的方均與均方差值s,2 =P-P ；②數(shù)據(jù)野點判斷:如果,Xi-kS^Xi+^Xi+kSi貝丨J xi+1是正常點，否則，xi+1為野點，對于判定為野點的數(shù)據(jù)將其從采集數(shù)據(jù)中剔除，系數(shù)k值在3至5之間取值；③零均值處理均值即采集信號的直流干擾項，根據(jù)信號的均值估計，在進行統(tǒng)計量計算之前，將均值去除。設{Xi}，i = 1，2，3，…，N，為加速度的采樣值時間序列，記采樣值均值為 ，有權(quán)利要求1.一種，該方法運行的硬件系統(tǒng)包括安全記錄儀及分析主機，安全記錄儀通過USB端口將采集到的加速度數(shù)據(jù)傳送給分析主機，其特征在于分析主機對采集數(shù)據(jù)的分析方法步驟如下 ⑴將安全記錄儀數(shù)據(jù)線插入運行分析主機USB端口，將安全記錄儀采集的數(shù)據(jù)導入分析主機； ⑵采集數(shù)據(jù)的時域預處理，剔除數(shù)據(jù)野點，零均值處理； ⑶低通濾波采用巴特沃思低通濾波器濾除對貨物損害極小的高頻信號； ⑷計算加速度均方根； (5)得出功率譜密度運用周期圖法得出振動加速度信號的功率譜密度； (6)計算沖擊持續(xù)時間取加速度信號沖擊響應峰值的第一個5%-20%信號所對應的時間為沖擊計時的起點，取加速度信號沖擊響應峰值的第二個5%-20%信號所對應的時間為沖擊計時的終點，計算出沖擊持續(xù)時間； (7)得出沖擊持續(xù)時間速度變化量 加速度峰值統(tǒng)計點散圖以沖擊持續(xù)時間內(nèi)速度變化量為橫軸、沖擊峰值即每個加速度信號的最大值為縱軸統(tǒng)計出點散圖； (8)數(shù)據(jù)結(jié)果應用包括加速度均方根分析、功率譜密度應用及沖擊持續(xù)時間速度變化量 加速度峰值統(tǒng)計點散圖的應用。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的，其特征在于所述步驟⑵采集數(shù)據(jù)的時域預處理，剔除數(shù)據(jù)野點，零均值處理的具體步驟是 ①根據(jù)帶限比較法，將安全記錄儀加速度采集的數(shù)據(jù)依時間順序設置采樣值時間序列{xj, i = I, 2, 3,. . .，N,計算采樣值時間序列的方均與均方差值A2=Xf-T ； ②數(shù)據(jù)野點判斷如果，Χ「1^〈Χ +1〈Χ +1^則xi+1是正常點，否則，xi+1為野點，對于判定為野點的數(shù)據(jù)將其從采集數(shù)據(jù)中剔除，系數(shù)k值在3至5之間取值； ③零均值處理均值即采集信號的直流干擾項，根據(jù)信號的均值估計，在進行統(tǒng)計量計算之前，將均值去除。設{Xi}，i = 1，2，3，...，N，為加速度的采樣值時間序列，記采樣值均值為 ，有3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的，其特征在于所述步驟(3)濾除對貨物損害極小的高頻信號為50ΗΖ以上的信號。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的，其特征在于所述步驟⑷計算加速度均方根為運用時域求采集到加速度信號的均方根5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的，其特征在于所述步驟(5)運用周期圖法得出振動加速度信號的功率譜密度為 ①加窗處理為抑制功率泄漏，采用漢寧窗對采集的加速度時域信號進行采樣截斷； ②傅立葉變換將加窗后的加速度信號進行傅立葉變換，得到幅值譜； ③得出功率譜密度將傅立葉變換后幅值譜中的每個幅值數(shù)據(jù)平方后除以頻率變換量，既得出最終的功率譜密度結(jié)果。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的，其特征在于所述步驟(6)中取沖擊響應信號峰值的第一個5%，或10%，或15%，或20%信號所對應的時間為沖擊計時的起點，取沖擊響應信號峰值的第二個5%，或10%，或15%，或20%信號所對應的時間為沖擊計時的終點。7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的，其特征在于所述步驟⑴中的沖擊持續(xù)時間內(nèi)速度變化量為，從沖擊脈沖開始前O. 4D到?jīng)_擊脈沖后O. ID之間的積分量，其中，D是步驟(6)中計算出的沖擊持續(xù)時間。8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的，其特征在于所述步驟⑶的加速度均方根分析、功率譜密度應用及沖擊持續(xù)時間速度變化量 加速度峰值統(tǒng)計點散圖的應用為 ①加速度均方根分析通過加速度均方根數(shù)值的大小判斷貨物的損壞程度； ②功率譜密度應用將功率譜密度值輸入實驗室振動臺的程序控制計算機，實現(xiàn)等效路試的實驗室隨機振動試驗，達到準確模擬測試的目的； ③沖擊持續(xù)時間速度變化量 加速度峰值統(tǒng)計點散圖的應用對比沖擊持續(xù)時間速度變化量 加速度峰值統(tǒng)計點散圖與產(chǎn)品的破損邊界曲線圖，如果點散圖中的統(tǒng)計點大量落在產(chǎn)品的破損邊界曲線的破損區(qū)域內(nèi)，那么產(chǎn)品就會受到損害，如果點散圖中的統(tǒng)計點幾乎落在產(chǎn)品的破損邊界曲線的破損區(qū)域外，則產(chǎn)品狀態(tài)良好。全文摘要本專利技術涉及一種，其方法的步驟主要包括采集數(shù)據(jù)導入、采集數(shù)據(jù)的時域預處理，剔除數(shù)據(jù)野點，去除均值、低通濾波濾掉高頻信號、計算加速度均方根、計算沖擊持續(xù)時間、得出功率譜密度、得出沖擊持續(xù)時間速度變化量～加速度峰值統(tǒng)計點散圖及數(shù)據(jù)結(jié)果應用。本專利技術方法對采集的時域信號首先進行時域預處理，低通濾波處理，為采集數(shù)據(jù)的分析打下了基礎，本專利技術方法全面分析運輸過程中貨物的動態(tài)狀況，及時判斷貨物的受損情況，為提高物流管理水平的提高打下了基礎。文檔編號G06F19/00GK102890750SQ201210333408公開日2013年1月23日 申請日期2本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種運輸安全記錄儀數(shù)據(jù)分析方法，該方法運行的硬件系統(tǒng)包括安全記錄儀及分析主機，安全記錄儀通過USB端口將采集到的加速度數(shù)據(jù)傳送給分析主機，其特征在于：分析主機對采集數(shù)據(jù)的分析方法步驟如下：⑴將安全記錄儀數(shù)據(jù)線插入運行分析主機USB端口，將安全記錄儀采集的數(shù)據(jù)導入分析主機；⑵采集數(shù)據(jù)的時域預處理，剔除數(shù)據(jù)野點，零均值處理；⑶低通濾波：采用巴特沃思低通濾波器濾除對貨物損害極小的高頻信號；⑷計算加速度均方根；⑸得出功率譜密度：運用周期圖法得出振動加速度信號的功率譜密度；⑹計算沖擊持續(xù)時間：取加速度信號沖擊響應峰值的第一個5%？20%信號所對應的時間為沖擊計時的起點，取加速度信號沖擊響應峰值的第二個5%？20%信號所對應的時間為沖擊計時的終點，計算出沖擊持續(xù)時間；⑺得出沖擊持續(xù)時間速度變化量～加速度峰值統(tǒng)計點散圖：以沖擊持續(xù)時間內(nèi)速度變化量為橫軸、沖擊峰值即每個加速度信號的最大值為縱軸統(tǒng)計出點散圖；⑻數(shù)據(jù)結(jié)果應用：包括加速度均方根分析、功率譜密度應用及沖擊持續(xù)時間速度變化量～加速度峰值統(tǒng)計點散圖的應用。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：韓雪山，王剛，張子漢，許萍萍，李宇杰，何淵井，陳志強，陳振強，張衛(wèi)紅，
申請(專利權(quán))人：中國包裝科研測試中心，
類型：發(fā)明
國別省市：