静电检测方法、装置、电子设备及可读存储介质

摘要

本申请公开了一种静电检测方法、装置、电子设备及可读存储介质，应用于工业测量技术领域。其中，方法包括将从处于运行状态中的待测工业系统中获取的颗粒，按照不同颗粒形状进行分类得到多类变形颗粒组。根据输入待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每类变形颗粒组中每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息。根据荷质比信息和待测工业系统的颗粒输送流量信息，生成待测工业系统的静电检测数据，从而可以精准检测处于工作状态下的工业系统的静电。

权利要求

1.一种静电检测方法，其特征在于，包括：

获取每类变形颗粒组中每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比；各类变形颗粒组为按照多种不同颗粒形状，对从处于运行状态中的待测工业系统中获取的多个颗粒进行分组所得；

根据输入所述待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息；

根据所述荷质比信息和所述待测工业系统的颗粒输送流量信息，生成所述待测工业系统的静电检测数据；

其中，所述根据输入所述待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息，包括：基于所述初始颗粒荷质比、所述初始颗粒质量和各样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，生成每个接触表面下的相对荷质变化信息；

根据每类颗粒形状的表面组成信息和不同接触表面的相对荷质变化信息，分别确定各变形颗粒组的相对荷质变化信息；

根据各相对荷质变化信息及其对应的组质量信息、所述初始颗粒荷质比，确定荷质比信息。

2.根据权利要求1所述的静电检测方法，其特征在于，所述根据各相对荷质变化信息及其对应的组质量信息、所述初始颗粒荷质比，确定荷质比信息，包括：根据各变形颗粒组的荷质变化信息与相应的组质量信息，生成所有样本颗粒的总荷质比变化信息；

根据所述总荷质比变化信息和所述初始颗粒荷质比，生成荷质比信息。

3.根据权利要求1所述的静电检测方法，其特征在于，所述基于所述初始颗粒荷质比、所述初始颗粒质量和各样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，生成每个接触表面下的相对荷质变化信息，包括：对每个样本颗粒，调用失重率计算关系式计算各样本颗粒的失重率；所述失重率计算关系式为：对每个样本颗粒，调用荷质比变化计算关系式计算各样本颗粒在不同接触表面下的荷质比变化值；所述荷质比变化计算关系式为：调用拟合算法，对同一种接触表面下的荷质比变化值及其相应的失重率进行拟合处理，得到每个接触表面下的相对荷质变化率；

式中，Δmi为第i个样本颗粒的失重率，mi'为第i个样本颗粒的当前质量，m为所述初始颗粒质量；ΔQik为第i个样本颗粒在第k个接触表面下的荷质比变化值，Qik'为第i个样本颗粒在第k个接触表面下的荷质比，Q为所述初始颗粒荷质比。

4.根据权利要求1所述的静电检测方法，其特征在于，所述根据输入所述待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息之前，还包括：获取每类变形颗粒组的整组质量；

调用质量计算关系式，计算每类变形颗粒组的质量占比值，以作为各类变形颗粒组的组质量信息；所述质量计算关系式为：式中，tj为第j类变形颗粒组的组质量信息，mj为第j类变形颗粒组的整组质量，e为颗粒形状总数。

5.根据权利要求1所述的静电检测方法，其特征在于，所述根据输入所述待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息之前，还包括：获取输入所述待测工业系统前的多个初始颗粒的荷质比和质量；

根据每个初始颗粒的荷质比确定初始颗粒荷质比；

根据每个初始颗粒的质量确定初始颗粒质量。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的静电检测方法，其特征在于，所述各类变形颗粒组为按照多种不同颗粒形状，对从处于运行状态中的待测工业系统中获取的多个颗粒进行分组所得，包括：从待测工业系统中随机选取多个颗粒；

基于各颗粒的形状按照三棱柱、立方体、梯形柱体、半圆柱体和三角形柱体，对各颗粒进行划分，得到多个变形颗粒组；每个变形颗粒组对应一种颗粒形状。

7.一种静电检测装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取每类变形颗粒组中每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比；各类变形颗粒组为按照多种不同颗粒形状，对从处于运行状态中的待测工业系统中获取的多个颗粒进行分组所得；

信息处理模块，用于根据输入所述待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息；

静电检测数据生成模块，用于根据所述荷质比信息和所述待测工业系统的颗粒输送流量信息，生成所述待测工业系统的静电检测数据；

其中，所述信息处理模块进一步用于：基于所述初始颗粒荷质比、所述初始颗粒质量和各样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，生成每个接触表面下的相对荷质变化信息；根据每类颗粒形状的表面组成信息和不同接触表面的相对荷质变化信息，分别确定各变形颗粒组的相对荷质变化信息；根据各相对荷质变化信息及其对应的组质量信息、所述初始颗粒荷质比，确定荷质比信息。

8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述静电检测方法的步骤。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述静电检测方法的步骤。

说明书

静电检测方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

[0001] 本申请涉及工业测量技术领域，特别是涉及一种静电检测方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

[0002] 众所周知，很多领域如制药和石油化工等的产品是以颗粒形式存在于整个工业过程中，诸如工业生产过程、输送过程、存储过程、混合过程、包装过程、干燥过程和流化过程等。颗粒物料在各工业过程中，不可避免地会与管道壁面、储存料仓的壁面等部件发生摩擦碰撞，相应的，便会伴随静电的产生。整个工业过程持续时间越长，工业系统中集聚的静电量也就越大。静电电荷的积累会导致高强度的电场，导致诸如颗粒团聚，壁面结垢等现象。电荷累积不仅会导致最终产品质量不佳，而且会产生火花，导致火灾、爆炸等事故的发生。
为了保证产品质量，保障工业安全，在工业系统中测量颗粒摩擦带电量的技术应用而生。

[0003] 相关技术在对系统进行静电检测时，需要将带电物体从待测工业系统取出，利用静电计等电荷测量设备检测该带电物体是否带电以及具体的带电量，也即其是通过离线方式实现对工业系统的静电检测。但是，离线检测并不适用处于连续工作状态的工业系统，且离线检测会影响工业系统性能。

[0004] 鉴于此，如何对工业系统实现在线静电检测，是所属领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本申请提供了一种静电检测方法、装置、电子设备及可读存储介质，可以在线获得工业系统中静电现象发生的大小。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

[0007] 本发明实施例一方面提供了一种静电检测方法，包括：

[0008] 获取每类变形颗粒组中每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比；各类变形颗粒组为按照多种不同颗粒形状，对从处于运行状态中的待测工业系统中获取的多个颗粒进行分组所得；

[0009] 根据输入所述待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息；

[0010] 根据所述荷质比信息和所述待测工业系统的颗粒输送流量信息，生成所述待测工业系统的静电检测数据。

[0011] 可选的，所述根据输入所述待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息，包括：

[0012] 基于所述初始颗粒荷质比、所述初始颗粒质量和各样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，生成每个接触表面下的相对荷质变化信息；

[0013] 根据每类颗粒形状的表面组成信息和不同接触表面的相对荷质变化信息，分别确定各变形颗粒组的相对荷质变化信息；

[0014] 根据各相对荷质变化信息及其对应的组质量信息、所述初始颗粒荷质比，确定荷质比信息。

[0015] 可选的，所述根据各相对荷质变化信息及其对应的组质量信息、所述初始颗粒荷质比，确定荷质比信息，包括：

[0016] 根据各变形颗粒组的荷质变化信息与相应的组质量信息，生成所有样本颗粒的总荷质比变化信息；

[0017] 根据所述总荷质比变化信息和所述初始颗粒荷质比，生成荷质比信息。

[0018] 可选的，所述基于所述初始颗粒荷质比、所述初始颗粒质量和各样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，生成每个接触表面下的相对荷质变化信息，包括：

[0019] 对每个样本颗粒，调用失重率计算关系式计算各样本颗粒的失重率；所述失重率计算关系式为：

[0020]

[0021] 对每个样本颗粒，调用荷质比变化计算关系式计算各样本颗粒在不同接触表面下的荷质比变化值；所述荷质比变化计算关系式为：

[0022]

[0023] 调用拟合算法，对同一种接触表面下的荷质比变化值及其相应的失重率进行拟合处理，得到每个接触表面下的相对荷质变化率；

[0024] 式中，Δmi为第i个样本颗粒的失重率，mi'为第i个样本颗粒的当前质量，m为所述初始颗粒质量；ΔQik为第i个样本颗粒在第k个接触表面下的荷质比变化值，Qik'为第i个样本颗粒在第k个接触表面下的荷质比，Q为所述初始颗粒荷质比。

[0025] 可选的，所述根据输入所述待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息之前，还包括：

[0026] 获取每类变形颗粒组的整组质量；

[0027] 调用质量计算关系式，计算每类变形颗粒组的质量占比值，以作为各类变形颗粒组的组质量信息；所述质量计算关系式为：

[0028]

[0029] 式中，tj为第j类变形颗粒组的组质量信息，mj为第j类变形颗粒组的整组质量，e为颗粒形状总数。

[0030] 可选的，所述根据输入所述待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息之前，还包括：

[0031] 获取输入所述待测工业系统前的多个初始颗粒的荷质比和质量；

[0032] 根据每个初始颗粒的荷质比确定初始颗粒荷质比；

[0033] 根据每个初始颗粒的质量确定初始颗粒质量。

[0034] 可选的，所述各类变形颗粒组为按照多种不同颗粒形状，对从处于运行状态中的待测工业系统中获取的多个颗粒进行分组所得，包括：

[0035] 从待测工业系统中随机选取多个颗粒；

[0036] 基于各颗粒的形状按照三棱柱、立方体、梯形柱体、半圆柱体和三角形柱体，对各颗粒进行划分，得到多个变形颗粒组；每个变形颗粒组对应一种颗粒形状。

[0037] 本发明实施例另一方面提供了一种静电检测装置，包括：

[0038] 信息获取模块，用于获取每类变形颗粒组中每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比；各类变形颗粒组为按照多种不同颗粒形状，对从处于运行状态中的待测工业系统中获取的多个颗粒进行分组所得；

[0039] 信息处理模块，用于根据输入所述待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息；

[0040] 静电检测数据生成模块，用于根据所述荷质比信息和所述待测工业系统的颗粒输送流量信息，生成所述待测工业系统的静电检测数据。

[0041] 本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述静电检测方法的步骤。

[0042] 本发明实施例最后还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述静电检测方法的步骤。

[0043] 本申请提供的技术方案的优点在于，从运行的待测工业系统中随机选取多个颗粒作为样本进行系统静电检测，无需暂停该工业系统，整个静电检测可在待测工业系统不停机的基础上实现；在颗粒输送过程中，颗粒经过磨损后产生不同形状的表面，磨损后的颗粒形状与初始颗粒的形状偏离度越大，静电发生量就越大，本申请将各样本颗粒按照颗粒形状进行分类，每个磨损后的颗粒有不同形状的表面，不同表面经过摩擦所带电荷量不同，将单个颗粒包含的所有表面带电量相加可以表征这个颗粒摩擦后的带电量，最后基于每类变形颗粒组中单个颗粒的带电量来确定该待测工业系统所产生的静电数据，从而可以精准检测处于工作状态下的工业系统的静电，尤其是提高发生颗粒磨损破碎等变形的工业颗粒输送系统中的静电精准的精度。

[0044] 此外，本发明实施例还针对静电检测方法提供了相应的实现装置、电子设备及可读存储介质，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置、电子设备及可读存储介质具有相应的优点。

[0045] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

[0046] 为了更清楚的说明本发明实施例或相关技术的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0047] 图1为本发明实施例提供的一种静电检测方法的流程示意图；

[0048] 图2为本发明实施例提供的一个示例性应用场景的框架示意图；

[0049] 图3为本发明实施例提供的静电检测装置的一种具体实施方式结构图；

[0050] 图4为本发明实施例提供的电子设备的一种具体实施方式结构图。

具体实施方式

[0051] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0052] 本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

[0053] 在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。

[0054] 首先参见图1，图1为本发明实施例提供的一种静电检测方法的流程示意图，本发明实施例可包括以下内容：

[0055] S101：获取每类变形颗粒组中每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比。

[0056] 为了实现对处于运行状态中的指定工业系统也即本申请所称的待测工业系统的静电检测，可随机从该工业系统中获取多个颗粒。为了便于描述，进入待测工业系统之前的颗粒称为初始颗粒，从运行着的待测工业系统中取样的颗粒可称为样本颗粒。通过分析样本颗粒的带电量来检测待测工业系统的静电。可以理解的是，颗粒输送过程中，颗粒与输送管道壁面会产生摩擦碰撞，不断地摩擦碰撞会使颗粒发生磨损变形，颗粒磨损之后会产生不同形状的表面。对于磨损后的表面形状来说，若由颗粒初始形状通过剪切操作能得到该表面形状，那么剪切次数越多，该表面形状产生静电也就越大。以初始颗粒的原始形状为圆柱体或球形为例，磨损颗粒的表面形状为曲面或者半圆形的，它与初始颗粒平面形状相似，静电发生量小；而对于磨损颗粒的表面形状为矩形、梯形或者三角形情况，这类表面形状至少需要对初始颗粒的原始形状切割一次后形成，静电发生量大。也就是说，磨损后的颗粒形状与初始颗粒的形状偏离程度越大，静电发生量就越大。磨损后的颗粒有不同形状的表面，而不同表面经过摩擦所带电荷量不同，将单个颗粒包含的所有表面带电量相加，可以表征这个颗粒摩擦后的带电量。所以为了确定样本颗粒的带电量，可先对这些样本颗粒进行分类处理，也即基于每个样本颗粒的形状，按照多种不同颗粒形状，将各样本颗粒分类至相应形状的颗粒组内，同一个组内的样本颗粒的颗粒形状相同，也即每个变形颗粒组对应一种颗粒形状。相比进入工业系统之前的颗粒，此刻样本颗粒已经发生了磨损，为了便于描述，可将分类之后生成的多个颗粒组称为多类变形颗粒组。所属领域技术人员可根据实际情况预先设置按照哪些颗粒形状进行分组，举例来说，可按照包括4个三角形面的三棱柱，包括6个矩形面的立方体，包括1个梯形面、2个半圆形面、1个曲面的梯形柱体，包括有2个半圆形面、1个矩形面、1个曲面的半圆柱体和包括2个三角形面、2个梯形面、1个曲面的三角形柱体进行分类，也即包括5类变形颗粒组，即三棱柱变形颗粒组、立方体变形颗粒组、梯形柱体变形颗粒组、半圆柱体变形颗粒组和三角形柱体变形颗粒组。

[0057] 其中，当前质量是指每类变形颗粒组中的每个样本颗粒从待测工业系统取出时的单颗粒质量。接触表面是指颗粒在待测工业系统中与输送管壁或存储仓壁的接触面，以及输送过程中颗粒与颗粒之间的接触表面本步骤需要先确定每个样本颗粒的接触表面，对每一个接触表面，均需确定其电荷量与其质量的比值，也即荷质比。对于样本颗粒的质量，人工可直接利用质量称重仪如电子分析天平进行测量，然后再将测量值输入至本实施例的执行主体如上位机或者服务器或个人电脑中，当然，质量称重仪也可直接将测量值传输至执行主体中，这均不影响本申请的实现。对于荷质比，可通过诸如法拉第杯、旋球探头、感应探头等方式进行测量后输入至本实施例的执行主体中，以便于执行后续步骤。

[0058] S102：根据输入待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息。

[0059] 本实施例的初始颗粒荷质比是指未进入待测工业系统的初始颗粒的荷质比，初始颗粒质量是指未进入待测工业系统的初始颗粒的单颗粒质量。为了提高静电检测精准度，可先获取输入待测工业系统之前的多个初始颗粒的荷质比以及各初始颗粒的质量值；根据每个初始颗粒的荷质比确定初始颗粒荷质比，根据每个初始颗粒的质量确定初始颗粒质量。为了便于实施，可将多个初始颗粒的荷质比的平均值作为初始颗粒荷质比，将多个初始颗粒的质量值的平均值作为初始颗粒质量。至于初始颗粒的个数可根据实际需要灵活确定，本申请对此不作任何限定。每类变形颗粒组的组质量信息是指：以变形颗粒组为整体，根据整个变形颗粒组所包含的所有样本颗粒的单颗粒质量和所有样本质量来确定的一个参数。也即组质量信息是用于评判整个变形颗粒组的质量参数。可选的，组质量信息可通过整个变形颗粒组的整组样本颗粒质量之和与所有样本颗粒的质量之和的比例来表征，也即可先获取每类变形颗粒组的整组质量；调用质量计算关系式，计算每类变形颗粒组的质量占比值，以作为各类变形颗粒组的组质量信息；质量计算关系式可表述为：

[0060]

[0061] 式中，tj为第j类变形颗粒组的组质量信息，mj为第j类变形颗粒组的整组质量，e为颗粒形状总数。

[0062] 由于每个样本颗粒的带电量是所有接触面的带电量之和。可通过计算该样本颗粒的电荷信息来确定每个样本颗粒的带电量，由于本申请的每个样本颗粒的质量和荷质比可知，故可通过确定所有样本颗粒的荷质比信息和相应的质量便可得到所有样本颗粒的电荷信息，本步骤的荷质比信息也即用于表示所有样本颗粒在进入待测工业系统之后，相比未进入待测工业系统所产生的电荷量与相应质量的比值信息。

[0063] S103：根据荷质比信息和待测工业系统的颗粒输送流量信息，生成待测工业系统的静电检测数据。

[0064] 为了检测待测工业系统的静电，需要基于各样本颗粒与原始颗粒之间的电荷变化信息以及整个待测工业系统的颗粒总数，在上个步骤确定所有样本颗粒的荷质比信息之后，对于待测工业系统的颗粒总数可基于颗粒输送流量信息来确定，具体来说，可根据样本颗粒的总质量和待测工业系统的质量流量也即单位时间内输送的颗粒质量来确定，相应的，本实施例的执行主体需要获取待测工业系统的质量流量，质量流量可为人工基于流量测量仪直接测量，测量后再将测量值输入至本实施例的执行主体中，当然，流量测量仪也可直接将测量值传输至执行主体中，这均不影响本申请的实现。当然，还可采用其他方式实现对颗粒总数的统计，本申请对此不做任何限定。本步骤可通过样本颗粒的荷质比信息与待测工业系统的颗粒输送流量信息如质量流量的乘积得到待测工业系统中颗粒运动产生的电流，进而基于电流即可生成整个待测工业系统的静电检测数据，从而实现对待测工业系统的静电检测。最终生成的静电检测数据可基于任何一种格式如文本、语音、图片、表格等形式进行输出，这均不影响本申请的实现。

[0065] 在本发明实施例提供的技术方案中，从运行的待测工业系统中随机选取多个颗粒作为样本进行系统静电检测，无需暂停该工业系统，整个静电检测可在待测工业系统不停机的基础上实现；在颗粒输送过程中，颗粒经过磨损后产生不同形状的表面，磨损后的颗粒形状与初始颗粒的形状偏离度越大，静电发生量就越大，本申请将各样本颗粒按照颗粒形状进行分类，每个磨损后的颗粒有不同形状的表面，不同表面经过摩擦所带电荷量不同，将单个颗粒包含的所有表面带电量相加可以表征这个颗粒摩擦后的带电量，最后基于每类变形颗粒组中单个颗粒的带电量来确定该待测工业系统所产生的静电数据，从而可以精准检测处于工作状态下的工业系统的静电。

[0066] 需要说明的是，本申请中各步骤之间没有严格的先后执行顺序，只要符合逻辑上的顺序，则这些步骤可以同时执行，也可按照某种预设顺序执行，图1只是一种示意方式，并不代表只能是这样的执行顺序。

[0067] 在上述实施例中，对于如何执行步骤S102并不做限定，本实施例中给出所有样本颗粒的荷质比信息的一种可选的确定方式，可包括下述内容：

[0068] 基于初始颗粒荷质比、初始颗粒质量和各样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，生成每个接触表面下的相对荷质变化信息；

[0069] 根据每类颗粒形状的表面组成信息和不同接触表面的相对荷质变化信息，分别确定各变形颗粒组的相对荷质变化信息；

[0070] 根据各相对荷质变化信息及其对应的组质量信息、初始颗粒荷质比，确定荷质比信息。

[0071] 其中，相对荷质变化信息是指样本颗粒相对于初始颗粒的相对荷质比变化，荷质比变化信息用于表示颗粒在进入待测工业系统前后的电荷与质量比值的变化情况。可选的，可根据各变形颗粒组的荷质变化信息与相应的组质量信息，生成所有样本颗粒的总荷质比变化信息，再根据总荷质比变化信息和初始颗粒荷质比来生成荷质比信息。

[0072] 对于相对荷质变化信息，可通过相对荷质变化率来表征，对于相对荷质变化率可通过下述方式进行计算：

[0073] 对每个样本颗粒，调用失重率计算关系式计算各样本颗粒的失重率；失重率计算关系式为：

[0074]

[0075] 对每个样本颗粒，调用荷质比变化计算关系式计算各样本颗粒在不同接触表面下的荷质比变化值；荷质比变化计算关系式为：

[0076]

[0077] 调用拟合算法如最小二乘法等任何一种现有的拟合方法，对同一种接触表面下的荷质比变化值及其相应的失重率进行拟合处理，得到每个接触表面下的相对荷质变化率；

[0078] 式中，Δmi为第i个样本颗粒的失重率，mi'为第i个样本颗粒的当前质量，m为初始颗粒质量；ΔQik为第i个样本颗粒在第k个接触表面下的荷质比变化值，Qik'为第i个样本颗粒在第k个接触表面下的荷质比，Q为初始颗粒荷质比。

[0079] 为了使所属领域技术人员更加清楚明白本申请的技术方案的实现方式，基于上述实施例，本申请还结合图2给出了一个示意性的实施例，本实施例提供了用于对颗粒输送系统进行静电检测的检测系统，该检测系统可包括取样设备、电子分析天平、流量测量仪、游标卡尺及单颗粒静电测量装置，单颗粒静电测量装置如图2所示，其包括位于实验台的固定台架1、开放式金属管2、法拉第杯3、静电计5和电脑6，开放式金属管2在实验台的固定台架1上倾斜放置，将单个变形颗粒4放置在钢管顶端，在重力作用下，颗粒自由下滑落入放置在钢管下方的法拉第杯3中。颗粒上产生的静电电荷通过与法拉第杯3相连的高精度的静电计5测量获得，并将所测量的数据自动保存在电脑6中，法拉第杯3中收集的颗粒质量通过电子分析天平测量所得，开放式金属管2壁面电荷通过接地而释放。检测系统的环境相对湿度和温度与工业现场也即颗粒输送系统相同，将所有测量颗粒放置在接地的金属平板上进行至少24小时放电处理。初始颗粒测量指定圆柱体侧面为接触表面，变形颗粒测量时根据与开放式金属管2的壁面接触的颗粒表面不同进行分组，组包括三角形组(q)，矩形组(w)，半圆形组(x)，梯形组(y)，曲面组(z)。整个静电检测过程可包括下述内容：

[0080] A1：从运行着的颗粒输送系统中随机选取多个初始颗粒，通过单颗粒静电测量装置测量得到各个初始颗粒的荷质比，利用电子分析天平测量所有初始颗粒的质量，将各初始颗粒的荷质比的平均值作为初始颗粒荷质比Q，将各初始颗粒质量的平均值作为初始颗粒质量m。

[0081] A2：利用流量测量仪测量颗粒输送系统中颗粒的质量流量p。

[0082] A3：对颗粒输送系统进行取样，将样品中不同大小的变形颗粒经过筛网筛分后，根据筛分粒径分组，测量各组变形颗粒的质量mi，计算各组筛分粒径下变形颗粒所占的质量百分比ti。

[0083] A4：对每组筛分粒径范围的颗粒进行取样，均匀选取一定数量的颗粒，并按照上述5种典型变形颗粒的形状分类，也即三棱柱(a)、立方体(b)、梯形柱体(c)、半圆柱体(d)和三角形柱体(e)，并测量各类颗粒的质量mj，计算各组筛分粒径下各类颗粒所占的质量百分比tij。

[0084] A5：对A4中选出的颗粒，利用单颗粒静电测量装置测量得到单个变形颗粒的荷质比Qk'。

[0085] A6：计算每个样本颗粒的失重率Δm和基于接触表面的荷质比变化以所有筛分粒径下同组接触表面的荷质比变化为纵坐标，对应颗粒
的变形量为横坐标，使用最小二乘法拟合，分别得到各组接触表面下荷质比变化率[0086] A7：根据典型变形颗粒的表面组成和不同表面的荷质比变化率分别计算各种典型形状变形颗粒的荷质比变化率Zj( kh表示典型变形颗粒拥有第k种形状的
表面数量，h＝1，2，3，…，n，表示表面的数量)。

[0087] A8：用同一筛分粒径下各种典型变形颗粒的荷质比变化率与对应典型变形颗粒的质量百分比的乘积计算出该组筛分粒径下的荷质比变化，分别得到各个筛分粒径下的荷质比变化

[0088] A9：用同一筛分粒径下的荷质比变化与该组筛分粒径下颗粒所占质量百分比相乘，并将所有筛分粒径下的乘积相加得到总的相对荷质比变化

[0089] A10：将总的相对荷质比变化与初始颗粒荷质比相乘得到变形颗粒的荷质比SZ'(SZ'＝SZ×Q)，通过变形颗粒的荷质比与输送颗粒的质量流量相乘得到颗粒输送系统中颗粒运动产生的电流I(I＝SZ'×p)。

[0090] 举例来说，颗粒输送系统运行一段时间后测量得到颗粒质量流量为p＝50.25g/s，将样本颗粒经过筛分，分成四组：1(1.20～1.50mm)，2(1.50～2.00mm)，3(2.00～2.35mm)，4(2.35～2.80mm)，计算得到4组筛分粒径的质量百分比分别是t1＝0.1357、t2＝0.4248、t3＝‑90.3952、t4＝0.0443。利用单颗粒静电测量装置得到初始颗粒荷质比为Q＝2.40×10 C/g，对样本颗粒取样并分类，计算得到各组筛分粒径下不同典型形状颗粒的质量百分比如表1所示。经过实验和计算，分别得到各组接触表面下荷质比变化率为三角形ZRq＝100，矩形ZRw＝62.45，半圆形ZRx＝53.02，梯形ZRy＝75，曲面ZRz＝28.89。

[0091] 表1各组筛分粒径下不同典型形状颗粒的质量百分比

[0092]   1 2 3 4a 0.4014 0.2728 0.1564 0.0742
b 0.1527 0.2335 0.1874 0.1577
c 0.1547 0.1900 0.3134 0.3516
d 0.0291 0.0033 0.1355 0.2845
e 0.2621 0.3004 0.2073 0.1320

[0093] 基于上述各参数，每组筛分粒径范围内的荷质比变化以及各组变形颗粒组的荷质比变化为：

[0094] 三棱柱荷质比变化率：

[0095] 立方体荷质比变化率：

[0096] 梯形柱体荷质比变化率：

[0097]

[0098] 半圆柱柱体荷质比变化率：

[0099]

[0100] 三角形柱体荷质比变化率：

[0101]

[0102] 第1组筛分粒径下的荷质比变化：

[0103]

[0104] 第2组筛分粒径下的荷质比变化：

[0105]

[0106] 第3组筛分粒径下的荷质比变化：

[0107]

[0108] 第4组筛分粒径下的荷质比变化：

[0109]

[0110] 总的相对荷质比变化：

[0111]

[0112] 样本颗粒的荷质比：SZ'＝SZ×Q＝329.30×2.40×10‑9＝7.903×10‑7C/g；

[0113] 颗粒输送系统中颗粒运动产生的电流为：

[0114] I＝SZ'×p＝7.903×10‑7×50.25＝3.97×10‑5A。

[0115] 由上可知，本发明实施例对将从运行中的工业系统中获取的样本根据不同颗粒形状进行分组，并基于样本颗粒的形状进行带电量计算，整个过程不受工业系统所处环境的干扰，可以实现工业系统在不停机状态下检测系统静电。

[0116] 本发明实施例还针对静电检测方法提供了相应的装置，进一步使得方法更具有实用性。其中，装置可从功能模块的角度和硬件的角度分别说明。下面对本发明实施例提供的静电检测装置进行介绍，下文描述的静电检测装置与上文描述的静电检测方法可相互对应参照。

[0117] 基于功能模块的角度，参见图3，图3为本发明实施例提供的静电检测装置在一种具体实施方式下的结构图，该装置可包括：

[0118] 信息获取模块301，用于获取每类变形颗粒组中每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比；各类变形颗粒组为按照多种不同颗粒形状，对从处于运行状态中的待测工业系统中获取的多个颗粒进行分组所得；

[0119] 信息处理模块302，用于根据输入待测工业系统前的初始颗粒荷质比、初始颗粒质量、每类变形颗粒组的组质量信息、以及每个样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，确定所有样本颗粒基于所有接触表面的荷质比信息；

[0120] 静电检测数据生成模块303，用于根据荷质比信息和待测工业系统的颗粒输送流量信息，生成待测工业系统的静电检测数据。

[0121] 可选的，在本实施例的一些实施方式中，上述信息处理模块302还可用于：基于初始颗粒荷质比、初始颗粒质量和各样本颗粒的当前质量和基于不同接触表面的荷质比，生成每个接触表面下的相对荷质变化信息；根据每类颗粒形状的表面组成信息和不同接触表面的相对荷质变化信息，分别确定各变形颗粒组的相对荷质变化信息；根据各相对荷质变化信息及其对应的组质量信息、初始颗粒荷质比，确定荷质比信息。

[0122] 作为上述实施例的一种可选的实施方式，上述信息处理模块302可进一步用于：根据各变形颗粒组的荷质变化信息与相应的组质量信息，生成所有样本颗粒的总荷质比变化信息；根据总荷质比变化信息和初始颗粒荷质比，生成荷质比信息。

[0123] 作为上述实施例的另一种可选的实施方式，上述信息处理模块302还可进一步用于：对每个样本颗粒，调用失重率计算关系式计算各样本颗粒的失重率；失重率计算关系式为：

[0124]

[0125] 对每个样本颗粒，调用荷质比变化计算关系式计算各样本颗粒在不同接触表面下的荷质比变化值；荷质比变化计算关系式为：

[0126]

[0127] 调用拟合算法，对同一种接触表面下的荷质比变化值及其相应的失重率进行拟合处理，得到每个接触表面下的相对荷质变化率；

[0128] 式中，Δmi为第i个样本颗粒的失重率，mi'为第i个样本颗粒的当前质量，m为初始颗粒质量；ΔQik为第i个样本颗粒在第k个接触表面下的荷质比变化值，Qik'为第i个样本颗粒在第k个接触表面下的荷质比，Q为初始颗粒荷质比。

[0129] 可选的，在本实施例的另一些实施方式中，上述装置还可包括参数计算模块，用于获取每类变形颗粒组的整组质量；调用质量计算关系式，计算每类变形颗粒组的质量占比值，以作为各类变形颗粒组的组质量信息；质量计算关系式为：

[0130]

[0131] 式中，tj为第j类变形颗粒组的组质量信息，mj为第j类变形颗粒组的整组质量，e为颗粒形状总数。

[0132] 作为上述实施例的一种可选的实施方式，上述参数计算模块还可用于：获取输入待测工业系统前的多个初始颗粒的荷质比和质量；根据每个初始颗粒的荷质比确定初始颗粒荷质比；根据每个初始颗粒的质量确定初始颗粒质量。

[0133] 可选的，在本实施例的其他一些实施方式中，上述信息获取模块301还可包括分类单元，用于对从待测工业系统中随机选取多个颗粒，基于各颗粒的形状按照三棱柱、立方体、梯形柱体、半圆柱体和三角形柱体，对各颗粒进行划分，得到多个变形颗粒组；每个变形颗粒组对应一种颗粒形状。

[0134] 本发明实施例所述静电检测装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

[0135] 由上可知，本发明实施例可以精准检测处于工作状态下的工业系统的静电。

[0136] 上文中提到的静电检测装置是从功能模块的角度描述，进一步的，本申请还提供一种电子设备，是从硬件角度描述。图4为本申请实施例提供的电子设备在一种实施方式下的结构示意图。如图4所示，该电子设备包括存储器40，用于存储计算机程序；处理器41，用于执行计算机程序时实现如上述任一实施例提到的静电检测方法的步骤。

[0137] 其中，处理器41可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器，处理器41还可为控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片等。处理器41可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器41也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central Processing Unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器41可以集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器41还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

[0138] 存储器40可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器40还可包括高速随机存取存储器以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。存储器40在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如服务器的硬盘。存储器40在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如服务器上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器40还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器40不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，例如：执行静电检测方法过程中的程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。本实施例中，存储器40至少用于存储以下计算机程序401，其中，该计算机程序被处理器41加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的静电检测方法的相关步骤。另外，存储器40所存储的资源还可以包括操作系统402和数据403等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统402可以包括Windows、Unix、Linux等。数据403可以包括但不限于静电检测结果对应的数据等。

[0139] 在一些实施例中，上述电子设备还可包括有显示屏42、输入输出接口43、通信接口44或者称为网络接口、电源45以及通信总线46。其中，显示屏42、输入输出接口43比如键盘(Keyboard)属于用户接口，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口等。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light‑Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
通信接口44可选的可以包括有线接口和/或无线接口，如WI‑FI接口、蓝牙接口等，通常用于在电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。通信总线46可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

[0140] 本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构并不构成对该电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，例如还可包括实现各类功能的传感器47。

[0141] 本发明实施例所述电子设备的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

[0142] 由上可知，本发明实施例可以精准检测处于工作状态下的工业系统的静电。

[0143] 可以理解的是，如果上述实施例中的静电检测方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如SD或DX存储器等)、磁性存储器、可移动磁盘、CD‑ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0144] 基于此，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时如上任意一实施例所述静电检测方法的步骤。

[0145] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的硬件包括装置及电子设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0146] 专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

[0147] 以上对本申请所提供的一种静电检测方法、装置、电子设备及可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。