[發明專利]一種云輔助的制造裝備大數據采集方法

有效

• 申請號: 201710271118.1
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107172128B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 萬加富;易鳴倫;閆荷花;李迪;湯勝龍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06N5/02;G06Q50/04;G07C3/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡克永

1.一種云輔助的制造裝備大數據采集方法，其特征在于包括如下步驟：

S1.采用分布式傳感網絡采集工業設備信息；每個傳感局域網配置一個支持工業無線網絡的數據采集節點，在傳感局域網絡中，遠離節點的設備采用無線通信方式將采集的參數信息數據傳送至數據采集節點；

S2. 配置采集參數信息，將采集參數進行分類與分級處理；

S3.針對每個采集節點，在云平臺上建立對應的知識分析庫，根據不同工業應用需求并結合歷史數據分析，自適應調節傳感參數的信息模式；

步驟S2中，配置采集參數信息，是根據工業生產場景的應用需要，將設備的信息采樣參數設置為動態可重構信息配置；將采集參數進行分類與分級處理，是將采樣參數信息分類為預警信息、常規信息及狀態信號的類型，根據采樣信息類別的重要性，設置對應的傳送優先級和傳送周期；

所述預警信息：屬于警示類信息，由于該類信息不能立即反應出機器設備的故障狀態，需要進行不斷累積、分析，通過對比故障閥值的百分比來預測預警發生時間，所以將預警信息設為實時信息，且優先級設為中級，需要實時上傳給云平臺進行預警統計與分析；

所述常規信息：屬于描述類信息，在不同作業任務環境下可以與報警信息進行角色互換，運行規律信息可以反應機器運動狀態，同時結合狀態信號，可以作為云平臺的預警知識庫更新來源之一，優先級設為低級，周期按需求進行設置；

所述狀態信號：屬于提示類信息，用以指示機器設備的啟動、運行、停止、故障，所以將運行狀態信息設為即時信息，且優先級設為高級；

云平臺采集的某一個機器設備的參數信息集中，在其運行狀態下：

若某個屬于預警信息的傳感參數的信息，在信息分析中的數值累計出現概率超出預警閥值，則云平臺將計算出該參數所代表的故障點將要出現故障的概率及發生時間，并輸出給相應的管理部門，對其進行維修；

若某個屬于常規信息的傳感參數的信息，在信息分析中的數值累計出現概率超出常規閥值，則云平臺將該傳感參數轉入預警信息之列，并將其反饋給所屬的機器設備；

云平臺采集的某一個機器設備的參數信息集中，若沒有出現預警信息和常規信息超出其所設定的對應閥值的情況，則將出現兩種情形：

情況一：云平臺從機器設備中接收到的仍是運行信號，此時將進入預警參數樣本集合的重新評估，若有預警信息的傳感參數的數值累計出現概率一直低出預警閥值，則云平臺將該傳感參數轉入常規信息之列，并將其反饋給所屬的機器設備；反之，則依然保持不變；

情況二：由于機器設備運行老化的影響或某次超負荷運行，致使機器設備某些傳感參數的常規閥值或預警閥值發生改變，導致在沒有出現預警的情況下，云平臺從機器設備中接收到的信號由運行信號轉為故障信號，從而導致停機；此時云平臺通過機器學習方法結合歷史數據分析，從新修正所有信息的預警閥值和常規閥值，同時調整預警參數樣本，以便在下次任務中，該機器設備啟動時有更為精確的預警參數樣本集合；

最后，云平臺在每次參數類型修正后，對其進行數據整合，并保存到對應的歷史數據庫中。

2.根據權利要求1所述云輔助的制造裝備大數據采集方法，其特征在于：步驟S1所述采用分布式傳感網絡采集工業設備信息，具體是將工業生產場景中的設備按職能、所在場地進行功能區塊劃分，每個功能區塊中采用一個傳感局域網進行設備的互聯；每個傳感局域網通過與云平臺進行互聯，進而構成一個分布式傳感網絡，從獲取整個工業生產場景中的全部生產信息；

每個傳感局域網配置一個支持工業無線網絡的數據采集節點，為每個設備的數據傳送提供一個無線接入點。

3.根據權利要求2所述云輔助的制造裝備大數據采集方法，其特征在于：步驟S3中，將針對每個采集節點，在云平臺上建立對應的知識分析庫，結合機器學習的方法分析歷史數據，根據不同工業應用需求，分析采集參數樣本的數據規律、周期及重要程度，自適應調節傳感參數的信息模式。

4.根據權利要求2所述云輔助的制造裝備大數據采集方法，其特征在于：所述傳感參數的信息模式，分為：

參數編號；用來標識具體某一個機器設備的某個傳感參數；

參數類型；將采樣參數信息分類為預警信息、常規信息及狀態信號的類型；

參數優先級；將傳感參數按職能、緊急情況設置傳輸優先級，如報警信號產生，則立即傳輸至云平臺進行處理；

采樣周期；根據參數的類型和優先級選擇合適采樣周期來傳輸數據；

預警閥值；用于判斷信息采集節點參數信息是否對機器設備構成故障威脅；

常規閥值；用于判斷信息采集節點參數信息是否超過正常運行的信息范圍。