[發(fā)明專利]一種基于邊緣計算框架的真空監(jiān)測儀表故障診斷體系結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010169173.1
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN113390559A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王景楊;李永民;孫威
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G01L27/00
• 分類號: G01L27/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

1.一種基于邊緣計算框架的真空監(jiān)測儀表故障診斷體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

設(shè)備域，用于監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲，以及根據(jù)網(wǎng)絡(luò)域的控制信息數(shù)據(jù)對檢測設(shè)備進行控制；

網(wǎng)絡(luò)域，用于將設(shè)備域中的監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換發(fā)送給數(shù)據(jù)域，將數(shù)據(jù)域中的控制信息數(shù)據(jù)經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換發(fā)送給設(shè)備域；

數(shù)據(jù)域，用于將網(wǎng)絡(luò)域發(fā)來的真空監(jiān)測儀表及監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理，并發(fā)送至應(yīng)用域；

應(yīng)用域，用于根據(jù)數(shù)據(jù)域發(fā)送的監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)對設(shè)備域中的真空監(jiān)測儀表進行故障診斷，并對設(shè)備域中的執(zhí)行機構(gòu)進行控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于邊緣計算框架的真空監(jiān)測儀表故障診斷體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述設(shè)備域包括傳感器，執(zhí)行機構(gòu)，控制器；所述傳感器包括真空監(jiān)測儀表。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于邊緣計算框架的真空監(jiān)測儀表故障診斷體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)域，用于對真空監(jiān)測儀表所處網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議服務(wù)進行卸載與部署，具體為：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標識，加載部署網(wǎng)絡(luò)協(xié)議到內(nèi)存中進行通訊；如果不存在網(wǎng)絡(luò)通訊，把網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從內(nèi)存中卸載。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于邊緣計算框架的真空監(jiān)測儀表故障診斷體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)域?qū)ΡO(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理步驟為：

1)數(shù)據(jù)過濾或清洗：采用上下限區(qū)間算法對采集的監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)過濾或數(shù)據(jù)清洗；

2)數(shù)據(jù)整合：對清洗過濾后的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行整合分類，對異構(gòu)數(shù)據(jù)進行合并，并把同類的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一歸類；

3)數(shù)據(jù)分析與計算：對整合后的監(jiān)測數(shù)據(jù)根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的需求進行數(shù)學(xué)函數(shù)變換，包括平方、開方、求和、差分運算中的一種或多種；

4)數(shù)據(jù)處理與存儲：對計算后的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行文件存儲或數(shù)據(jù)庫存儲。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于邊緣計算框架的真空監(jiān)測儀表故障診斷體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)過濾或數(shù)據(jù)清洗具體為：

數(shù)據(jù)域識別設(shè)定范圍外的錯誤值，或者采用設(shè)定的規(guī)則庫檢查異常監(jiān)測數(shù)據(jù)值，并清除錯誤值和異常數(shù)據(jù)值；

將數(shù)據(jù)庫中監(jiān)測數(shù)據(jù)的監(jiān)測值波動區(qū)間在5％以內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄設(shè)定為屬性值重復(fù)記錄，判斷監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄間是否存在屬性值重復(fù)記錄，將監(jiān)測數(shù)據(jù)的屬性值重復(fù)記錄合并為一條記錄，否則不處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于邊緣計算框架的真空監(jiān)測儀表故障診斷體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述應(yīng)用域，用于真空監(jiān)測儀表的維護，具體為：數(shù)據(jù)域獲取真空監(jiān)測儀表溫度、壓力、流速、極性、噪音數(shù)據(jù)；根據(jù)上述數(shù)據(jù)進行載氣系統(tǒng)，進樣系統(tǒng)，分離系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)的工作狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于邊緣計算框架的真空監(jiān)測儀表故障診斷體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述故障診斷包括以下步驟：

1)預(yù)先設(shè)置故障診斷數(shù)據(jù)庫，其中存有數(shù)據(jù)類別、數(shù)值范圍以及故障診斷信息；

2)保存真空監(jiān)測儀表的編碼及其采集的數(shù)據(jù)，包括溫度、壓力、流速、極性、噪音；

3)當(dāng)真空監(jiān)測儀表采集的數(shù)據(jù)中存在數(shù)據(jù)超過閾值時，根據(jù)數(shù)據(jù)類別和數(shù)據(jù)值查找數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的故障診斷信息，并將該數(shù)據(jù)值、數(shù)據(jù)類別、所屬真空監(jiān)測儀表編碼進行顯示并報警。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于邊緣計算框架的真空監(jiān)測儀表故障診斷體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，根據(jù)所述故障診斷信息控制執(zhí)行機構(gòu)的動作。