一种基于远程视频的数控机床故障诊断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于远程视频的数控机床故障诊断系统，其包括数控机床监控模块、视频数据管理模块和故障诊断模块，该数控机床监控模块包括摄像头、流媒体服务器和流媒体客户端；该视频数据管理模块包括数据管理单元和故障数据单元，所述数据管理单元用于接收并存储由所述流媒体服务器录制并转发的视频数据；所述故障数据单元预存储有数控机床各类故障的故障信息，并构建故障信息库；该故障诊断模块根据流媒体客户端实时显示的视频，同时结合故障信息库中的故障信息，实现数控机床故障的智能诊断。本发明专利技术克服了传统诊断方法实时性差的问题，能及时对数控机床故障进行诊断，该系统具有较高的稳定性、可靠性和集成性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于远程视频的数控机床故障诊断系统
本专利技术属于数控机床维修系统领域，更具体地，涉及一种基于远程视频的数控机床故障诊断系统。
技术介绍
随着自动控制技术、通讯技术、计算机技术以及互联网技术的快速发展，网络化已成为当代数控机床控制技术发展的主要趋势之一，数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求。大部分机械制造企业采用机床装备远程视频维修服务系统来对加工运行过程实时监测，以提高其市场响应能力、生产制造能力和综合竞争力。目前的数控机床远程视频维修服务系统均基于数控机床或者数控系统的安装摄像头，这种初步视频监控存在以下缺点：首先，不同的摄像头型号使用的远程监控系统不同，当不同的企业使用不同摄像头时，不能进行统一的监控；其次，由于数控机床的多维运行，目前的视频监控系统所具备的监控功能不能进行二次开发，与数控机床的监控不能很好的契合，且对视频文件的管理不完善，后台无法对数据库进行修改、分类；再次，目前的视频监控系统无法基于视频文件对数控机床进行深入的智能诊断。这些缺点使得现有的远程视频系统的功能得不到充分利用，效率大大降低，影响企业效益。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于远程视频的数控机床故障诊断系统，本系统基于VLC开源播放器的远程视频监控，解决了不同型号摄像头监控系统难以兼容的问题，并利用实时监控的视频结合故障信息库实现数控机床故障的智能诊断；此外，本专利技术还通过数据管理单元对采集到的视频文件进行了有效的管理，因而尤其适用于数控机床故障的在线诊断。为实现上述目的，本专利技术提出了一种基于远程视频的数控机床故障诊断系统，其特征在于，包括数控机床监控模块、视频数据管理模块和故障诊断模块，其中：该数控机床监控模块包括安装在作为待测对象的数控机床上的摄像头、流媒体服务器和流媒体客户端；所述流媒体服务器用于接收并处理和录制来自所述摄像头的视频数据，处理后的所述视频数据发送给所述流媒体客户端，以此实现视频的远程实时显示；该视频数据管理模块包括数据管理单元和故障数据单元，所述数据管理单元用于接收并存储由所述流媒体服务器录制后转发的视频数据,提取上述视频数据中的特征数据，并将其存入数据表中，通过对数据表的调用实现视频数据的分类与清理；所述故障数据单元预存储有数控机床的各类故障的故障信息，依据上述故障信息建立故障树，进而构建数控机床故障信息库；该故障诊断模块根据所述流媒体客户端实时显示的视频，同时结合所述数控机床故障信息库中的故障信息，实现数控机床故障的在线智能诊断。进一步优选的，所述摄像头与所述流媒体服务器之间，以及所述流媒体服务器与所述流媒体客户端之间通过RTSP流媒体协议进行视频数据的传输。进一步优选的，所述流媒体客户端基于VLC开源播放器实现远程视频的播放、暂停、前进、后退、旋转和变焦。进一步优选的，所述各类故障包括系统显示故障、系统报警故障、机床急停故障和刀具故障。进一步优选的，数控机床故障在线智能诊断后输出诊断结果。进一步优选的，所述特征数据包括数控机床视频录制日期、录制大小和故障类型。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：1.本专利技术中的诊断模块将监控与数据库管理相结合，通过数据管理单元实现历史视频数据信息的查询，并实现视频数据的分类及管理，同时，本专利技术利用了故障树的逻辑推理方法，构建了故障信息库，通过该故障信息库结合实时显示的视频实现数控系统的更为全面的智能诊断。2.本专利技术将视频监控、视频数据管理和故障诊断模块集成到一个系统中，将视频诊断方式的优势凸显，简单直观的对数控机床运行中发生的故障进行诊断，并且本系统可以进行无限次的二次开发，有利于针对数控机床故障的不断研究进行调整。3.本专利技术监控模块利用VLC开源播放器进行开发，通过常见的RTSP流媒体协议进行通讯，适用于不同企、不同摄像头的远程端监控，同时，本系统可将流媒体服务器和客户端集成在一端，方便管理和维护。附图说明图1是基于远程视频的数控机床故障诊断系统的总体框架图；图2是智能诊断逻辑推理图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。数控机床远程视频故障诊断系统相当于一个能远程实时看到机床运行状态和数控系统报警信息的系统，通过实时视频内容远程管理人员能够在数控机床发生故障后直观地查看发生故障时机床的运行状况和系统面板报警信息，并且利用所获取的视频数据，对其进行特征提取和管理，实现历史视频的数据管理和数控机床的智能故障诊断。图1为本专利技术的一种基于远程视频的数控机床故障诊断系统，其将数控机床监控模块、视频数据库管理模块和故障诊断模块集成在一个系统中，其中：该数控机床监控模块包括安装在数控机床上的摄像头、流媒体服务器和流媒体客户端；所述流媒体服务器相当于整个通讯的“中转站”用于接收并处理来自所述摄像头的视频数据，处理后的所述视频数据发送给所述流媒体客户端，以此实现视频的远程实时显示。所述流媒体服务器和流媒体客户端基于VLC开源播放器进行开发，利用播放器自身较好的播放和控制功能，结合数控机床多维运动和历史数据的特点，进行二次开发，实现对数控机床和数控系统良好的监控，有效的控制对远程视频的播放、录制、暂停、前进、后退、旋转、变焦、转发和云台等主要功能，以此来实现数控机床故障的初步诊断。所述摄像头与所述流媒体服务器之间，以及所述流媒体服务器与所述流媒体客户端之间通过RTSP流媒体协议进行视频数据的传输。所述流媒体服务器与所述流媒体客户端可以集成在一个端口上。该视频数据管理模块包括数据管理单元和故障数据单元，所述数据管理单元采用PostgreSQL数据库实现对视频数据的存储、分类和检索功能，它主要是根据流媒体服务器录制和转发到本地的视频文件，然后提取对机床诊断有用的特征数据，如数控机床录制日期、录制大小、故障类型等，并将上述基于不同特征的视频数据存入PostgreSQL数据库的数据表中，通过对数据表的调用和逻辑判断实现对本地视频信息的分类和定期清理，以及对历史视频数据的检索和更新等管理功能，以此方面查询和减轻数据库的存储负担。所述PostgreSQL数据库、流媒体服务器和流媒体客户端能进行不限次的二次开发。所述故障数据单元用于存储数控机床各类故障的故障信息，依据上述故障信息建立故障树，进而构建数控机床故障信息库，其构建需要建立在一定的故障经验累积和标准的基础之上，本实施例中根据数控机床的历史维修记录以及机床使用说明书中曾经发生过的或者理论上会发生的故障信息进行构建。此外，PostgreSQL数据库中存储的数控机床出现故障的故障信息也将发送给故障数据单元，以构建完整的故障信息库，使其包含所有故障类型的故障信息。在本实施例中，所述各类故障主要包括数控系统显示故障、数控系统报警故障、机床急停故障、刀具故障、机床本体运行故障、切削液喷出故障等。该故障诊断模块用于实现数控机床故障的在线智能诊断，其可依赖下述两种方法进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于远程视频的数控机床故障诊断系统，其特征在于，包括数控机床监控模块、视频数据管理模块和故障诊断模块，其中：该数控机床监控模块包括安装在作为待测对象的数控机床上的摄像头、流媒体服务器和流媒体客户端；所述流媒体服务器用于接收并处理和录制来自所述摄像头的视频数据，处理后的所述视频数据发送给所述流媒体客户端，以此实现视频的远程实时显示；该视频数据管理模块包括数据管理单元和故障数据单元，所述数据管理单元用于接收并存储由所述流媒体服务器录制后转发的视频数据,提取上述视频数据中的特征数据，并将其存入数据表中，通过对数据表的调用实现视频数据的分类与清理；所述故障数据单元预存储有数控机床的各类故障的故障信息，依据上述故障信息建立故障树，进而构建数控机床故障信息库；该故障诊断模块根据所述流媒体客户端实时显示的视频，同时结合所述数控机床故障信息库中的故障信息，实现数控机床故障的在线智能诊断。

【技术特征摘要】
1.一种基于远程视频的数控机床故障诊断系统，包括数控机床监控模块、视频数据管理模块和故障诊断模块，其中，该数控机床监控模块包括安装在作为待测对象的数控机床上的摄像头、流媒体服务器和流媒体客户端；所述流媒体服务器用于接收并处理和录制来自所述摄像头的视频数据，处理后的所述视频数据发送给所述流媒体客户端，以此实现视频的远程实时显示，其特征在于，该视频数据管理模块包括数据管理单元和故障数据单元，所述数据管理单元用于接收并存储由所述流媒体服务器录制后转发的视频数据,提取上述视频数据中的特征数据，并将其存入数据表中，通过对数据表的调用实现视频数据的分类与清理；所述故障数据单元预存储有数控机床的各类故障的故障信息，依据上述故障信息建立故障树，进而构建数控机床故障信息库；该故障诊断模块根据所述流媒体客户端实时显示的视频，同时结合所述数控机床故障信息库中的故障信息，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金健，程伊颖，张航军，张治翰，张帆，
申请(专利权)人：华中科技大学，武汉华中数控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42