一种混凝土生产设备数据存储系统技术方案

本发明专利技术公开了一种混凝土生产设备数据存储系统，涉及数据处理领域。包括：数据采集单元、数据处理单元、数据存储单元、数据传输单元、异常检测单元和控制单元。获取振动数据的重要程度划分得到多个类别块，对类别块进行分类得到所有自适应子块以及各自适应子块中数据点的置换振动值，对振动数据进行游程编码得到压缩后的振动数据；将压缩后的振动数据还原得到振动数据变化曲线确定异常情况；根据异常情况控制混凝土生产设备的运行情况。本发明专利技术通过对振动数据进行编码压缩，根据解压后的振动数据判断设备是否存在运行异常并分析短时瞬时异常与长期变化异常，对混凝土生产设备进行准确及时的检修，避免设备出现异常造成较大损失。失。失。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土生产设备数据存储系统


[0001]本专利技术涉及数据处理领域，具体涉及一种混凝土生产设备数据存储系统。

技术介绍

[0002]混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，它是由胶凝材料，颗粒状集料（也称为骨料），水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大，同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点，这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。
[0003]混凝土生产设备是混凝土生产过程中必不可少的大型设备，主要由搅拌机、物料称重系统、物料输送系统、物料贮存系统、控制系统和其他附属设施组成。在混凝土的生产过程中，生产进度会由于设备的老化及故障而减缓，同时会对周边生产环境带来较大的影响，故混凝土生产设备的运行状态监测就显得尤为重要。获取混凝土生产设备在运行过程中的振动数据，根据对振动数据的分析确定混凝土生产设备在运行过程中出现的故障问题，当混凝土设备出现运行异常时，应及时进行检修，防止运行异常给生产进度与环境带来较大的影响。
[0004]目前针对利用混凝土生产设备在运行过程中的振动数据进行检测的技术方法，由于混凝土生产设备振动数据的数据量较多，且较为冗杂，因此在传输和存储的过程中需要耗费大量的时间以及存储空间，并且由于数据的冗杂，在传输过程中可能会出现高频信息对应的数据丢失的情况，这样在后续通过存储的混凝土生产设备数据对混凝土生产设备是否存在故障的判断时，可能会出现较大的误差，造成分析结果不准确而导致的不可逆的损失。
[0005]基于上述技术问题，本专利技术通过对混凝土生产设备在运行过程中的振动数据进行压缩编码，对低频信息进行游程编码，保留高频信息达到在压缩数据量的同时尽可能的保留高频信息以实现在提高数据传输效率的同时保证在后续的检测过程中检测结果的准确性。

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本专利技术提供了一种混凝土生产设备数据存储系统，通过布置传感器采集混凝土生产设备的运行数据，通过对传感器数据进行处理，得到压缩率更大的数据，通过分析数据的变化状态判断设备是否存在运行问题，分析短时瞬时异常与长期变化异常，从而达到准确及时的检修目的。包括：数据采集单元：用于采集混凝土生产设备运行过程中某一时段的第一振动值序列；数据处理单元：用于将接收到的数据采集单元的第一振动值序列转化为振动值二
维矩阵；根据振动值二维矩阵中的每个数据点及其邻域数据点的初始振动值计算每个数据点的重要程度，将重要程度相同的数据点划分为一个类别块，得到不同重要程度的类别块；根据所有数据点的初始振动值以及每个类别块的重要程度计算每个类别块重要程度的调控值；利用每个类别块中的每个数据点的初始振动值，结合该类别块重要程度的调控值得到每个类别块中每个数据点初始振动值的置换范围；根据该类别块中各数据点初始振动值的置换范围对该类别块进行分类获取该类别块的多个自适应子块，得到每个类别块的自适应子块；根据每个自适应子块中每个数据点的置换范围得到每个自适应子块的振动值，将每个自适应子块的振动值作为该自适应子块中数据点的置换振动值；利用每个自适应子块中数据点的置换振动值对第一振动值序列中的每个数据点的初始振动值进行替换，对替换后的第一振动值序列进行游程编码得到压缩后的振动数据；数据存储单元：用于存储数据处理单元发送的压缩后的振动数据。
[0007]数据传输单元：用于将数据存储单元存储的压缩后的振动数据解压缩还原得到振动数据变化曲线，将得到的振动数据变化曲线传输给异常检测单元；异常检测单元：用于接收数据传输单元传输的振动数据变换曲线，根据接收的振动数据变化曲线确定异常情况；控制器：用于接收异常检测单元的异常情况控制混凝土生产设备的运行情况。
[0008]接收异常检测单元的异常情况控制混凝土生产设备的运行情况的方法如下：若无异常情况，控制器不做反应，混凝土设备继续运行；若存在异常情况，控制器控制混凝土设备停止运行，根据异常情况对异常类型进行判断，利用异常类型对混凝土生产设备进行定位检修。
[0009]根据异常情况对异常类型进行判断的过程如下：当振动数据变化曲线波动平缓，无急剧变化的波动，则混凝土生产设备运行过程无异常情况；当振动数据变化曲线存在剧烈波动现象，混凝土生产设备出现异常情况，将剧烈波动处的点作为野点，若野点为孤立点，异常类型为外界影响导致的振动数据异常，若野点呈周期性出现，异常类型为混凝土生产设备故障或混凝土生产设备运行异常。
[0010]计算每个数据点的重要程度的方法为：对振动值二维矩阵中的每个数据点为中心进行滑窗处理，根据滑窗内每个数据点的初始振动值计算该滑窗的重要程度作为该滑窗中心数据点的重要程度，计算公式如下：式中：表示振动值二维矩阵中数据点的重要程度，为超参数，表示滑窗内数据点的序号，表示滑窗中数据点的数量，表示滑窗中心数据点的初始振动值，表示滑窗
内第个数据点的初始振动值，表示该滑窗中数据点的初始振动值均值，表示四舍五入保留一位小数。
[0011]计算每个类别块重要程度的调控值的公式如下：式中：表示第个类别块重要程度的调控值，表示振动值二维矩阵中最大的振动值，表示振动值二维矩阵中最小的振动值，表示振动值二维矩阵中所有数据点的初始振动值均值，表示第个类别块中所有数据点的初始振动值均值。
[0012]每个类别块中每个数据点初始振动值的置换范围的计算公式如下：式中：表示第个类别块中第个数据点初始振动值的置换范围，表示第个类别块中第个数据点的初始振动值，表示第个类别块重要程度调控值。
[0013]每个类别块的自适应子块的获取方法如下：选取该类别块的一个数据点为起始点，对该起始点的邻域中数据点进行搜索，若该起始点的邻域数据点的置换范围与该起始点的置换范围存在交集，将该邻域数据点划分为一个自适应子块，将同一自适应子块的数据点记为一个基础点，继续搜索基础点的邻域数据点，判断邻域数据点的置换范围是否与基础点中的每个数据点的置换范围均存在交集，若存在，将其归为同一自适应子块继续上述操作，若不满足要求，则搜索其余邻域数据点，直至基础点的邻域点均不满足要求时停止得到该自适应子块，将未划分的数据点分别划分为自适应子块；迭代上述操作，直至将每个类别块中的数据点均划分完成后停止迭代得到所有的自适应子块。
[0014]根据每个自适应子块中每个数据点的置换范围得到每个自适应子块的振动值的方法为：若该自适应子块中有多个数据点，获取自适应子块中每个数据点的置换范围的交集，将得到的交集的中值作为该自适应子块的振动值，将该自适应子块中每个数据点的初始振动值置换为该自适应子块的振动值得到该自适应子块中每个数据点的置换振动值；若该自适应子块中只有一个数据点，保留该数据点的振动值不变，即该数据点的置换振动值即为该数据点的初始振动值。
[0015]相比于现有技术，本专利技术实施例的有益效果在于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土生产设备数据存储系统，其特征在于，包括：数据采集单元：用于采集混凝土生产设备运行过程中某一时段的第一振动值序列；数据处理单元：用于将接收到的数据采集单元的第一振动值序列转化为振动值二维矩阵；根据振动值二维矩阵中的每个数据点及其邻域数据点的初始振动值计算每个数据点的重要程度，将重要程度相同的数据点划分为一个类别块，得到不同重要程度的类别块；根据所有数据点的初始振动值以及每个类别块的重要程度计算每个类别块重要程度的调控值；利用每个类别块中的每个数据点的初始振动值，结合该类别块重要程度的调控值得到每个类别块中每个数据点初始振动值的置换范围；根据该类别块中各数据点初始振动值的置换范围对该类别块进行分类获取该类别块的多个自适应子块，得到每个类别块的自适应子块；根据每个自适应子块中每个数据点的置换范围得到每个自适应子块的振动值，将每个自适应子块的振动值作为该自适应子块中数据点的置换振动值；利用每个自适应子块中数据点的置换振动值对第一振动值序列中的每个数据点的初始振动值进行替换，对替换后的第一振动值序列进行游程编码得到压缩后的振动数据；数据存储单元：用于存储数据处理单元发送的压缩后的振动数据。2.根据权利要求1所述的一种混凝土生产设备数据存储系统，其特征在于，还包括：数据传输单元：用于将数据存储单元存储的压缩后的振动数据解压缩还原得到振动数据变化曲线，将得到的振动数据变化曲线传输给异常检测单元；异常检测单元：用于接收数据传输单元传输的振动数据变换曲线，根据接收的振动数据变化曲线确定异常情况；控制器：用于接收异常检测单元的异常情况控制混凝土生产设备的运行情况。3.根据权利要求2所述的一种混凝土生产设备数据存储系统，其特征在于，控制器所述接收异常检测单元的异常情况控制混凝土生产设备的运行情况的方法如下：若无异常情况，控制器不做反应，混凝土设备继续运行；若存在异常情况，控制器控制混凝土设备停止运行，根据异常情况对异常类型进行判断，利用异常类型对混凝土生产设备进行定位检修。4.根据权利要求3所述的一种混凝土生产设备数据存储系统，其特征在于，所述根据异常情况对异常类型进行判断的过程如下：当振动数据变化曲线波动平缓，无急剧变化的波动，则混凝土生产设备运行过程无异常情况；当振动数据变化曲线存在剧烈波动现象，混凝土生产设备出现异常情况，将剧烈波动处的点作为野点，若野点为孤立点，异常类型为外界影响导致的振动数据异常，若野点呈周期性出现，异常类型为混凝土生产设备故障或混凝土生产设备运行异常。5.根据权利要求1所述的一种混凝土生产设备数据存储系统，其特征在于，数据处理单元所述计算每个数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩然，姬帅，张林，
申请(专利权)人：山东天意机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：