[發明專利]一種基于數據分析的數控設備運行故障預測系統

在審

• 申請號: 202210410385.3
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114742250A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 黃仕芳
• 申請（專利權）人: 深圳市鑫偉通達數控科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;G06Q10/04;G06F16/2458
• 代理公司: 重慶卓茂專利代理事務所(普通合伙) 50262
• 代理人: 徐順榮

1.一種基于數據分析的數控設備運行故障預測系統，其特征在于，包括服務器，服務器通訊連接有歷史時期分析單元、故障類型分析單元以及設備使用預測單元；

服務器生成歷史時期分析信號并將歷史時期分析信號發送至歷史時期分析單元，歷史時期分析單元接收到歷史時期分析信號后，將數控設備的歷史運行分析，將投入使用的數控設備標記為分析對象，通過歷史運行分析獲取到同一類型的分析對象對應的早期故障期、偶發故障期、損耗征兆期以及損耗故障期，并將其發送至服務器；

服務器接收到同類型的數控設備對應的早期故障期、偶發故障期、損耗征兆期以及損耗故障期后，將對應的早期故障期、偶發故障期、損耗征兆期以及損耗故障期構建成設備壽命期限，將設備壽命期限發送至故障類型分析單元；

故障類型分析單元接收到設備壽命期限后，將對應類型的分析對象進行故障類型分析，通過故障類型分析將分析對象的功能性故障和潛在性故障以及對應可維護時間段，并將其發送至服務器；

服務器接收到分析對象的功能性故障和潛在性故障以及對應可維護時間段后，生成設備使用預測信號并將設備使用預測信號發送至設備使用預測單元，通過設備使用預測單元接收到設備使用預測信號后，將當前數控設備進行使用預測。

2.根據權利要求1所述的一種基于數據分析的數控設備運行故障預測系統，其特征在于，歷史時期分析單元的運行過程如下：

采集分析對象在當前投入時長內故障頻率以及當前分析對象對應故障頻率的降低速度，并將分析對象在當前投入時長內故障頻率以及當前分析對象對應故障頻率的降低速度分別與故障頻率閾值和降低速度閾值進行比較：

若分析對象在當前投入時長內故障頻率超過故障頻率閾值，且當前分析對象對應故障頻率的降低速度超過降低速度閾值，則將當前分析對象的運行時間段標記為早期故障期；若分析對象在當前投入時長內故障頻率未超過故障頻率閾值，或者當前分析對象對應故障頻率的降低速度未超過降低速度閾值，則將當前分析對象的運行時間段標記為非早期故障期；

在早期故障期結束時刻為起點時刻，設定監測間隔時間段閾值，對當前分析對象進行故障數量分析，即將早期故障期內故障頻率降至合格故障頻率閾值范圍內的時刻為起點時刻；采集到監測間隔時間段閾值內當前分析對象的故障數量，若當前分析對象的故障數量處于故障數量閾值范圍，則將對應監測間隔時間段閾值標記為穩定時間段，并進行下一監測間隔時間段閾值的故障數量分析；若當前分析對象的故障數量未處于故障數量閾值范圍，則將對應監測間隔時間段閾值的結束時刻標記為終點時刻，根據獲取的起點時刻和終點時刻構建的運行時間段標記為偶發故障期；

在偶發故障期結束后，若當前分析對象的故障率上升速度超過上升速度閾值，且維護的時長超過維護時長閾值，則將當前時間段標記為損耗故障期；若當前分析對象的故障率上升速度未超過上升速度閾值且維護的時長超過維護時長閾值，或者當前分析對象的故障率上升速度超過上升速度閾值且維護的時長未超過維護時長閾值，則將當前時間段標記為損耗征兆期；

將同類型的數控設備對應的早期故障期、偶發故障期、損耗征兆期以及損耗故障期發送至服務器。

3.根據權利要求1所述的一種基于數據分析的數控設備運行故障預測系統，其特征在于，故障類型分析單元的運行過程如下：

將分析對象的故障進行分析，在分析對象的故障發生時，獲取到分析對象對應出現數值浮動的運行數據，并將對應運行數據標記為對應故障類型的影響數據；若分析對象對應故障類型的影響數據在維護后無法處于對應合格數值閾值范圍內，則將對應故障類型標記為功能性故障；若分析對象對應故障類型的影響數據在維護后可以處于對應合格數值閾值范圍內，則將對應故障類型標記為潛在性故障；隨后將分析對象同一故障類型進行分析，根據對應故障類型的影響數據監測獲取到對應故障類型為潛在性故障的時刻以及對應故障類型為功能性故障的時刻，并根據對應故障類型為潛在性故障的時刻以及對應故障類型為功能性故障的時刻獲取到對應故障類型的可維護時間段；

將當前分析對象的功能性故障和潛在性故障以及對應可維護時間段一同發送至服務器。