角钢是电力铁塔的主要构成部分,不同材质的角钢混用,会对铁塔性能产生很大影响。在铁塔加工过程中需要对角钢进行夹紧、冲孔、剪切等操作,不同材质角钢的冲孔声音不同,剪切压力也不相同。因此本文针对铁塔加工过程中角钢混料问题开发了一套材质在线检测系统,可利用加工过程中的冲孔声音信号和剪切压力信号,对角钢材质实现实时在线检测。本文完成的主要工作如下:首先,对角钢加工过程进行分析,选择了冲孔声音和剪切压力的综合检测方案,完成了系统总体设计。其次,选定了硬件部分所需的主要元器件,包括声音和压力两种传感器、电磁开关、信号隔离器、数据采集卡、继电器等,完成了硬件之间的接口连接,对硬件部分合理封装。然后,对于冲孔声音采用梅尔频率倒谱参数(MFCC)进行特征提取,主要基于MFCC的欧氏距离进行模式识别,附加基于MFCC的神经网络方法;剪切压力方面采用设置均值阈值的方法用于识别角钢材质。而后,用LabVIEW编程语言完成软件部分的编写,软件部分主要包括三大界面:实时采集检测界面、离线浏览分析界面、模板阈值设置界面;离线神经网络采用MATLAB软件编程。最后,将测试软件生成安装程序和应用程序,并将软、硬件系统集成并现场安装,在加工现场采集到一定量的样本信号,离线处理后保存成原始模板,供角钢检测使用,随着加工样本的不断增多,模板库将逐步完善。现场试验运行表明,该检测系统操作简单、功能全面,为角钢材质的检测提供了一种快速、准确的方法。在不增加工作量的前提下对每根角钢进行在线检测,解决了传统检测方法费时费力、难以适应生产需要的问题,有效减少混料现象的发生。