本發(fā)明涉及銅管探傷，尤其涉及探傷噴墨線時(shí)序同步控制方法、系統(tǒng)及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在銅管自動(dòng)化生產(chǎn)線上，探傷檢測與噴墨標(biāo)記的時(shí)序同步是保障產(chǎn)品質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。探傷設(shè)備需實(shí)時(shí)識(shí)別銅管內(nèi)部缺陷，噴墨頭則需在毫秒級(jí)精度內(nèi)對(duì)缺陷位置進(jìn)行標(biāo)記。由于生產(chǎn)線高速運(yùn)行，探傷信號(hào)傳輸至噴墨頭的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、設(shè)備間時(shí)鐘偏差等因素會(huì)導(dǎo)致標(biāo)記位置偏移，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)批量產(chǎn)品報(bào)廢。

2、然而傳統(tǒng)方法主要依賴固定延遲補(bǔ)償技術(shù)依賴預(yù)設(shè)靜態(tài)參數(shù)，無法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)和溫度波動(dòng)導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)時(shí)延變化；雙向時(shí)延估算技術(shù)因工業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑的非對(duì)稱性（如上行/下行鏈路時(shí)延差異）產(chǎn)生單向時(shí)延誤判。這些方法在高速生產(chǎn)場景下，導(dǎo)致標(biāo)記位置偏移過大，遠(yuǎn)高于允許容差，成為制約缺陷精準(zhǔn)標(biāo)記的核心瓶頸。

3、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本公開總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了探傷噴墨線時(shí)序同步控制方法、系統(tǒng)及設(shè)備，可有效解決背景技術(shù)中的問題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種探傷噴墨線時(shí)序同步控制方法，所述方法包括：

4、探傷設(shè)備與噴墨頭根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議建立主從節(jié)點(diǎn)關(guān)系，其中所述探傷設(shè)備作為主節(jié)點(diǎn)，噴墨頭作為從節(jié)點(diǎn)；

5、所述主節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集銅管的探傷信號(hào)，并將所述探傷信號(hào)封裝為攜帶時(shí)間戳的數(shù)據(jù)包，根據(jù)所述通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸至所述從節(jié)點(diǎn)；

6、從節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包后，解析所述時(shí)間戳并基于網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型計(jì)算噴墨觸發(fā)補(bǔ)償時(shí)間；

7、根據(jù)所述噴墨觸發(fā)補(bǔ)償時(shí)間生成同步噴墨指令，控制所述噴墨頭在銅管缺陷位置進(jìn)行標(biāo)記；

8、基于所述通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議周期性校驗(yàn)主從節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘偏差數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)更新所述網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型。

9、進(jìn)一步地，所述通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括：

10、所述主節(jié)點(diǎn)與所述從節(jié)點(diǎn)通過周期性廣播同步幀對(duì)齊時(shí)鐘，所述同步幀包含主節(jié)點(diǎn)本地時(shí)鐘值與傳輸時(shí)延校準(zhǔn)參數(shù)；

11、所述主節(jié)點(diǎn)將所述探傷信號(hào)封裝為數(shù)據(jù)包時(shí)，基于當(dāng)前時(shí)鐘值生成時(shí)間戳，并將所述時(shí)間戳與所述探傷信號(hào)關(guān)聯(lián)編碼；

12、從節(jié)點(diǎn)接收所述數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述時(shí)間戳與本地時(shí)鐘值的差值，結(jié)合所述傳輸時(shí)延校準(zhǔn)參數(shù)，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延；

13、若連續(xù)多個(gè)周期內(nèi)的所述網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延超過預(yù)設(shè)閾值，觸發(fā)主從節(jié)點(diǎn)切換至備用通信通道傳輸所述數(shù)據(jù)包。

14、進(jìn)一步地，將所述時(shí)間戳與所述探傷信號(hào)關(guān)聯(lián)編碼，包括：

15、將所述時(shí)間戳嵌入包含所述探傷信號(hào)的數(shù)據(jù)包的頭部字段，并在尾部附加循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，所述循環(huán)冗余校驗(yàn)碼基于所述頭部字段與所述探傷信號(hào)的載荷聯(lián)合計(jì)算生成；

16、對(duì)所述數(shù)據(jù)包進(jìn)行分片編碼，每片包含時(shí)間戳片段、探傷信號(hào)片段及分片順序標(biāo)識(shí)，且各分片通過獨(dú)立通信通道傳輸；

17、在所述從節(jié)點(diǎn)接收分片后，根據(jù)分片順序標(biāo)識(shí)重組所述數(shù)據(jù)包，并驗(yàn)證所述循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的完整性；

18、若循環(huán)冗余校驗(yàn)失敗，向所述主節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求重傳目標(biāo)分片，并延遲所述噴墨觸發(fā)補(bǔ)償時(shí)間的計(jì)算直至所述數(shù)據(jù)包完整接收。

19、進(jìn)一步地，對(duì)所述數(shù)據(jù)包進(jìn)行分片編碼，包括：

20、根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)參數(shù)與所述數(shù)據(jù)包大小，動(dòng)態(tài)計(jì)算分片長度閾值，將所述數(shù)據(jù)包劃分為多個(gè)分片，其中每個(gè)分片長度不超過所述分片長度閾值；

21、基于負(fù)載均衡策略為每個(gè)分片分配所述獨(dú)立通信通道，所述負(fù)載均衡策略為根據(jù)各所述獨(dú)立通信通道的實(shí)時(shí)時(shí)延與丟包率動(dòng)態(tài)選擇優(yōu)先通道；

22、在每個(gè)分片中插入冗余分片，所述冗余分片數(shù)量與所述網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)參數(shù)正相關(guān)，且冗余分片包含相鄰分片的交叉校驗(yàn)碼；

23、為每個(gè)分片的所述分片順序標(biāo)識(shí)附加加密標(biāo)識(shí)符，所述加密標(biāo)識(shí)符基于主從節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘同步數(shù)據(jù)生成；

24、在傳輸分片前，對(duì)所述分片順序標(biāo)識(shí)與所述時(shí)間戳片段的邏輯一致性進(jìn)行預(yù)驗(yàn)證，若驗(yàn)證失敗則丟棄該分片并觸發(fā)本地分片重組告警。

25、進(jìn)一步地，建立網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型，包括：

26、初始化所述網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型，通過主從節(jié)點(diǎn)間的初始時(shí)鐘同步數(shù)據(jù)構(gòu)建基準(zhǔn)時(shí)延矩陣，所述基準(zhǔn)時(shí)延矩陣包含不同來料傳輸速度下的理論傳輸時(shí)延值；

27、在實(shí)時(shí)通信過程中，周期性采集主從節(jié)點(diǎn)的所述時(shí)鐘偏差數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)參數(shù)，生成動(dòng)態(tài)時(shí)延修正系數(shù)；

28、將所述動(dòng)態(tài)時(shí)延修正系數(shù)與所述基準(zhǔn)時(shí)延矩陣進(jìn)行卷積運(yùn)算，更新所述網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型的權(quán)重參數(shù)；

29、若連續(xù)多個(gè)周期內(nèi)所述時(shí)鐘偏差數(shù)據(jù)的方差超過預(yù)設(shè)閾值，判定網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)異常，觸發(fā)所述網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型的重初始化操作。

30、進(jìn)一步地，計(jì)算噴墨觸發(fā)補(bǔ)償時(shí)間，包括：

31、獲取歷史傳輸時(shí)延數(shù)據(jù)集，所述歷史傳輸時(shí)延數(shù)據(jù)集包含主從節(jié)點(diǎn)間的所述時(shí)鐘偏差數(shù)據(jù)、所述網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)參數(shù)及所述來料傳輸速度；

32、基于所述歷史傳輸時(shí)延數(shù)據(jù)集，通過時(shí)間序列分析算法訓(xùn)練初始時(shí)延預(yù)測模型，輸出時(shí)延預(yù)測值；

33、根據(jù)所述從節(jié)點(diǎn)解析的時(shí)間戳與當(dāng)前的所述來料傳輸速度，計(jì)算理論噴墨觸發(fā)時(shí)間；

34、將所述時(shí)延預(yù)測值與所述理論噴墨觸發(fā)時(shí)間疊加，生成所述噴墨觸發(fā)補(bǔ)償時(shí)間。

35、進(jìn)一步地，基于所述通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議周期性校驗(yàn)主從節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘偏差數(shù)據(jù)，包括：

36、所述主節(jié)點(diǎn)向所述從節(jié)點(diǎn)發(fā)送同步請(qǐng)求指令，所述同步請(qǐng)求指令攜帶所述主節(jié)點(diǎn)的本地時(shí)鐘值及當(dāng)前的環(huán)境溫度參數(shù)；

37、所述從節(jié)點(diǎn)接收所述同步請(qǐng)求指令后，記錄接收時(shí)間戳，并將所述接收時(shí)間戳與所述本地時(shí)鐘值封裝為同步響應(yīng)數(shù)據(jù)包返回至所述主節(jié)點(diǎn)；

38、主節(jié)點(diǎn)根據(jù)同步請(qǐng)求發(fā)送時(shí)間與同步響應(yīng)接收時(shí)間的差值，計(jì)算主從節(jié)點(diǎn)間的單向傳輸時(shí)延，并結(jié)合所述環(huán)境溫度參數(shù)修正所述時(shí)鐘偏差數(shù)據(jù)；

39、若連續(xù)多個(gè)周期的所述時(shí)鐘偏差數(shù)據(jù)的方差超過預(yù)設(shè)閾值，判定時(shí)鐘同步異常，縮短同步請(qǐng)求的發(fā)送周期并觸發(fā)所述網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型的重校準(zhǔn)。

40、進(jìn)一步地，觸發(fā)所述網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型的重校準(zhǔn)，包括：

41、周期性采集主從節(jié)點(diǎn)間的實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)，包括當(dāng)前所述時(shí)鐘偏差數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)參數(shù)及來料傳輸速度；

42、將所述實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)時(shí)延矩陣中的理論傳輸時(shí)延值進(jìn)行對(duì)比，生成時(shí)延誤差矩陣；

43、基于梯度下降算法對(duì)所述時(shí)延誤差矩陣進(jìn)行優(yōu)化，計(jì)算所述網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型的權(quán)重參數(shù)更新量；

44、根據(jù)所述來料傳輸速度動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)率，當(dāng)所述來料傳輸速度超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)降低所述學(xué)習(xí)率以抑制模型震蕩；

45、若重校準(zhǔn)后的所述網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型預(yù)測誤差未收斂，觸發(fā)歷史數(shù)據(jù)回溯機(jī)制，加載前k個(gè)周期的所述基準(zhǔn)時(shí)延矩陣進(jìn)行局部權(quán)重回滾，其中k取任意值。

46、探傷噴墨線時(shí)序同步控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

47、節(jié)點(diǎn)建立模塊，探傷設(shè)備與噴墨頭根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議建立主從節(jié)點(diǎn)關(guān)系，其中探傷設(shè)備作為主節(jié)點(diǎn)，噴墨頭作為從節(jié)點(diǎn)；

48、數(shù)據(jù)封裝模塊，主節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集銅管的探傷信號(hào)，并將探傷信號(hào)封裝為攜帶時(shí)間戳的數(shù)據(jù)包，根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸至從節(jié)點(diǎn)；

49、補(bǔ)償計(jì)算模塊，從節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包后，解析時(shí)間戳并基于網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型計(jì)算噴墨觸發(fā)補(bǔ)償時(shí)間；

50、同步標(biāo)記模塊，根據(jù)噴墨觸發(fā)補(bǔ)償時(shí)間生成同步噴墨指令，控制噴墨頭在銅管缺陷位置進(jìn)行標(biāo)記；

51、數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K，基于通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議周期性校驗(yàn)主從節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘偏差數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)更新網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延預(yù)測模型。

52、探傷噴墨線時(shí)序同步控制設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)所述的探傷噴墨線時(shí)序同步控制方法。

53、通過本發(fā)明的技術(shù)方案，可實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)效果：

54、通過動(dòng)態(tài)時(shí)延預(yù)測模型與環(huán)境溫度補(bǔ)償機(jī)制，結(jié)合主從節(jié)點(diǎn)非對(duì)稱時(shí)延精準(zhǔn)修正，實(shí)現(xiàn)銅管缺陷標(biāo)記的高同步精度，解決高速生產(chǎn)線因網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)與時(shí)鐘漂移導(dǎo)致的標(biāo)記偏移問題。

55、上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術(shù)的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本技術(shù)的具體實(shí)施方式。