[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的拖拉機(jī)故障預(yù)警系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110475844.1
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN113291234A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮秀云;王運(yùn)峰;朱一峰;陳浩;郭安武
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽泗州拖拉機(jī)制造有限公司
• 主分類號(hào): B60Q9/00
• 分類號(hào): B60Q9/00;G16Y10/40;G16Y20/20;G16Y40/20
• 代理公司: 合肥錦輝利標(biāo)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34210
• 代理人: 陳道升

1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的拖拉機(jī)故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括參數(shù)分析單元、設(shè)備監(jiān)測單元、預(yù)警單元、故障預(yù)警平臺(tái)、注冊登錄單元以及數(shù)據(jù)庫；

所述參數(shù)分析單元用于對(duì)拖拉機(jī)的參數(shù)進(jìn)行分析篩選，從而對(duì)拖拉機(jī)進(jìn)行監(jiān)測，具體分析篩選過程如下：

步驟S1：獲取到待生產(chǎn)的拖拉機(jī)，并將其標(biāo)記為樣本拖拉機(jī)i，i＝1，2，……，n，n為正整數(shù)，隨后將樣本拖拉機(jī)同一時(shí)間投入生產(chǎn)，待生產(chǎn)的拖拉機(jī)表示為制造完成未投入生產(chǎn)的拖拉機(jī)，獲取到樣本拖拉機(jī)的關(guān)鍵指標(biāo)Y，并構(gòu)建樣本拖拉機(jī)的關(guān)鍵指標(biāo)集合{Y1，Y2，……，Ym}，其中，Y2表示為集合中排序第二的樣本拖拉機(jī)關(guān)鍵指標(biāo)，m為正整數(shù)，樣本拖拉機(jī)的關(guān)鍵指標(biāo)表示為影響樣本拖拉機(jī)的性能參數(shù)；

步驟S2：設(shè)置分析時(shí)間閾值t1，在分析時(shí)間閾值t1內(nèi)將樣本拖拉機(jī)劃分為故障拖拉機(jī)和正常拖拉機(jī)，獲取到樣本拖拉機(jī)中故障拖拉機(jī)的故障關(guān)鍵指標(biāo)，并將其標(biāo)記為異常關(guān)鍵指標(biāo)S，隨后構(gòu)建異常關(guān)鍵指標(biāo)集合{S1，S2，……，Si}，其中，S2表示為樣本拖拉機(jī)中排序第二的故障拖拉機(jī)的異常關(guān)鍵指標(biāo)；

步驟S3：將正常拖拉機(jī)中與異常關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵指標(biāo)標(biāo)記為異常關(guān)鍵指標(biāo)閾值，并將其標(biāo)記為o，o＝1，2，……，k，k為正整數(shù)，隨后將異常關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)應(yīng)的最低閾值標(biāo)記為指標(biāo)臨界值，并將指標(biāo)臨界值發(fā)送至故障預(yù)警平臺(tái)；

步驟S4：將故障拖拉機(jī)標(biāo)記為p，p＝1，2，……，j，j為正整數(shù)，獲取到故障拖拉機(jī)的維護(hù)時(shí)間和停工時(shí)間，并將故障拖拉機(jī)的維護(hù)時(shí)間和停工時(shí)間標(biāo)記為WHj和TGj，通過公式Xj＝β(WHj×a1+TGj×a2)獲取到故障拖拉機(jī)對(duì)應(yīng)故障關(guān)鍵指標(biāo)的影響值Xj，其中，影響值Xj是故障關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)故障拖拉機(jī)工作影響時(shí)長的數(shù)值，a1和a2均為比例系數(shù)，且a1＞a2＞0，β為誤差修正因子，取值為1.32；

步驟S5：將故障拖拉機(jī)對(duì)應(yīng)故障關(guān)鍵指標(biāo)的影響值Xj按照數(shù)值從大到小的順序進(jìn)行排序，并將排序后的影響值構(gòu)建影響值集合{X1，X2，……，Xj}，隨后對(duì)影響值集合的子集進(jìn)行權(quán)重賦值，即{gk1，gk2，……，gkj}，gk2表示為影響值集合排序第二的故障關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重值，且gk1+gk2+……+gkj＝1，隨后將故障關(guān)鍵指標(biāo)權(quán)重值與權(quán)重值閾值比較：若故障關(guān)鍵指標(biāo)權(quán)重值≥權(quán)重值閾值，則將對(duì)應(yīng)故障關(guān)鍵指標(biāo)標(biāo)記為實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)，若故障關(guān)鍵指標(biāo)權(quán)重值＜權(quán)重值閾值，則將對(duì)應(yīng)故障關(guān)鍵指標(biāo)標(biāo)記為抽時(shí)監(jiān)測指標(biāo)，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)和抽時(shí)監(jiān)測指標(biāo)發(fā)送至故障預(yù)警平臺(tái)，抽時(shí)監(jiān)測指標(biāo)表示為隨機(jī)抽取監(jiān)測時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測的指標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的拖拉機(jī)故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述故障預(yù)警平臺(tái)接收到指標(biāo)臨界值與實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)和抽時(shí)監(jiān)測指標(biāo)后，生成設(shè)備監(jiān)測信號(hào)并將設(shè)備監(jiān)測信號(hào)發(fā)送至設(shè)備監(jiān)測單元，設(shè)備監(jiān)測單元接收到設(shè)備監(jiān)測信號(hào)后，對(duì)拖拉機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，具體監(jiān)測過程如下：

步驟SS1：對(duì)投入生產(chǎn)的拖拉機(jī)進(jìn)行故障預(yù)測，并將拖拉機(jī)標(biāo)記為預(yù)測拖拉機(jī)，隨后將預(yù)測拖拉機(jī)對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，設(shè)置預(yù)測時(shí)間t2，隨后以預(yù)測時(shí)間t2為X軸，以實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)為Y軸建立直角坐標(biāo)系，隨后在直角坐標(biāo)系中標(biāo)記出時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)，隨后構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)曲線；

步驟SS2：對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)曲線進(jìn)行對(duì)比監(jiān)測，將各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的指標(biāo)臨界值進(jìn)行標(biāo)記，隨后在直角坐標(biāo)系中構(gòu)建指標(biāo)臨界曲線，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)曲線與指標(biāo)臨界曲線進(jìn)行對(duì)比：

若實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)曲線與指標(biāo)臨界曲線漸變偏離，則判定預(yù)測拖拉機(jī)設(shè)備存在故障，隨后將實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)曲線下降，且指標(biāo)臨界曲線上升的時(shí)間點(diǎn)標(biāo)記為設(shè)備故障時(shí)間，生成設(shè)備故障信號(hào)并將設(shè)備故障信號(hào)和設(shè)備故障時(shí)間發(fā)送至預(yù)警單元；

若實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)曲線與指標(biāo)臨界曲線突然性持續(xù)偏離，則判定預(yù)測拖拉機(jī)受到外界影響產(chǎn)生故障，外界影響包括天氣突然或者外力碰撞，隨后將實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)曲線的曲線斜率≥70度對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)標(biāo)記為外界故障時(shí)間，生成外界故障信號(hào)并將外界故障信號(hào)和外界故障時(shí)間發(fā)送至預(yù)警單元；

若實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)曲線與指標(biāo)臨界曲線周期性偏離，則判定預(yù)測拖拉機(jī)操作人員操作不當(dāng)產(chǎn)生故障，隨后將實(shí)時(shí)監(jiān)測指標(biāo)曲線周期浮動(dòng)終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為操作故障時(shí)間，生成操作故障信號(hào)并將操作故障信號(hào)和操作故障時(shí)間發(fā)送至預(yù)警單元。