【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及设备监测与控制，具体为一种机床功能部件的远程监测和维护系统。
技术介绍
1、机床是制造业的关键设备，它们用于切削、成型和加工各种工件。为了确保机床的正常运行和长期稳定性，需要对其进行定期维护和监测。传统的机床维护方法通常基于定期的检查和维护计划，这种方法存在以下问题：传统方法依赖于定期维护，不考虑机床的实际工作状态，可能导致不必要的停机和维护成本。同时，传统方法往往难以提前识别机床功能部件的潜在故障，导致生产中断和损失。
2、近年来，随着物联网和数据分析技术的快速发展，机床功能部件的远程监测和维护技术取得了重大进展。现代机床维护系统可以实时采集大量参数数据，并使用高级算法进行故障预测和诊断。然而，现有技术还存在一些问题：首先，目前的远程维护系统通常只能执行有限的维护操作，缺乏灵活性和多样性，此外，现有的故障预测模型在准确性方面仍有改进空间，特别是在复杂制造环境下，准确性不足可能导致误报或漏报。因此，设计维护系统灵活性高且机床功能部件故障监测、预测准确的一种机床功能部件的远程监测和维护系统是很有必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种机床功能部件的远程监测和维护系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种机床功能部件的远程监测和维护系统，该系统的运行方法包括以下步骤：
3、步骤一：通过安装远程监测装置实现机床功能部件数据的采集；
4、步骤二：对机床功能部
5、步骤三：部署模型以实现机床功能部件的监测与故障预测；
6、步骤四：通过远程控制接口实现对机床功能部件的维护与控制；
7、所述通过安装远程监测装置实现机床功能部件数据的采集，包括：
8、安装高精度的远程监测装置，用于实时收集与机床功能部件相关的多种参数数据，如温度、振动、电流和压力；
9、配备高速数据采集和处理单元，用于即时采集、数字化处理、数据压缩和编码，确保数据的及时性和完整性；
10、实施自动校准和故障自检功能，以确保监测装置的性能稳定性和可靠性；
11、所述对机床功能部件数据进行处理并进行特征工程，包括：
12、在特征工程中，系统首先从传感器采集的数据中选择与机床状态密切相关的特征，如，对于振动数据，系统会选取振动频率、振幅、峰值因子作为关键特征，因为这些特征可以更好地反映振动的特性，对于温度数据，关键特征包括温度变化的均值、标准差、温度梯度，这有助于捕获温度的变化模式，选择这些特征是为了准确地刻画机床功能部件的状态，以便及早发现潜在的问题，此外，特征选择的过程也需要考虑机床可能的故障模式，系统会根据已知的故障模式来筛选特征，以便更好地识别类似故障，如，如果历史数据表明振动频率在特定故障情况下发生显著变化，那么系统会重点关注振动频率作为关键特征，一旦选择了特征，系统会进行特征提取，将原始数据转化为更富信息的形式，如，对于振动频率，系统可以计算其变化率，以捕获振动频率的趋势，对于温度数据，可以计算温度的波动范围，以检测不寻常的温度变化；
13、所述部署模型以实现机床功能部件的监测与故障预测，包括：
14、首先，在模型选择阶段，选择c4.5算法作为决策树的构建方法，c4.5算法能够根据信息增益或信息增益比准则来选择最佳的特征进行数据分割，随后，模型训练阶段涉及数据的分割过程，其中使用训练集的历史数据进行模型训练，在c4.5算法中，初始时，将所有的训练样本视为一个节点，作为决策树的根节点，然后，通过选择具有最高信息增益或信息增益比的特征，将数据分割成多个子集，每个子集对应于特征的不同取值，为了控制模型的复杂度，需要设置决策树的最大深度和叶子节点的最小样本数，以避免过拟合，模型建立过程是递归的，通过重复应用c4.5算法的分割过程，直到满足停止条件，如达到最大深度或叶子节点的样本数小于最小阈值，随后，对建立的决策树模型进行评估，使用测试集来计算准确度、召回率、精确度指标，以评估模型的分类性能，若需要进一步提高泛化能力，需要进行模型剪枝；
15、所述通过远程控制接口实现对机床功能部件的维护与控制，包括：
16、系统配备一个安全的远程控制接口，该接口允许授权的维护人员或操作员远程访问和控制机床功能部件，这个接口通过安全的身份验证机制进行访问控制，以确保只有经过授权的人员可以执行远程维护操作，同时，维护人员可以通过远程控制接口对机床功能部件进行校准，以确保其性能在规定的精度范围内，在某些情况下，维护人员可以通过远程控制接口执行机床功能部件的远程重启，以解决软件或部件问题，而无需现场干预，维护人员还可以通过远程控制接口调整机床功能部件的操作参数，以满足特定工作需求或适应变化的工艺要求，这包括调整速度、力度、压力参数，此外，系统会记录执行的每个远程维护操作，包括执行人员、执行时间和操作结果，这些操作日志有助于维护人员跟踪维护历史和评估操作的有效性，通过远程控制接口执行各种维护操作，包括校准、重启和参数调整，以最小化机床的停机时间并提高生产效率，这为机床功能部件的远程维护提供了高度的灵活性和效率。
17、根据上述技术方案，所述该系统包括：
18、数据采集和传输模块，用于实时收集机床功能部件的多种参数数据，确保数据的及时获取和高精度采集；
19、数据处理与特征工程模块，用于清洗和预处理数据，确保数据的连续性和完整性，并选择与机床状态相关的关键特征进行特征提取，以准确刻画机床功能部件的状态；
20、模型建立和远程维护模块，用于选择决策树算法来建立故障预测模型，训练模型，并通过远程控制接口实现对机床功能部件的维护。
21、根据上述技术方案，所述安装高精度的远程监测装置，用于实时收集与机床功能部件相关的多种参数数据，如温度、振动、电流和压力的步骤，包括：
22、监测装置包括一个多传感器模块，该模块由多个专门设计的传感器组成，以实时测量目标机床功能部件的各项参数，传感器包括温度监测：通过使用高精度温度传感器，远程监测装置能够实时测量机床功能部件的温度，这些传感器被布置在机床内的关键位置，以捕获温度变化的准确数据；振动检测：采用振动传感器，系统可以监测机床功能部件的振动频率和振幅，这有助于检测潜在的机床振动问题或不平衡情况；电流测量：通过电流传感器，监测装置能够实时监测机床功能部件的电流消耗情况，这有助于识别电机或其他电子部件的运行状态；压力感知：压力传感器被用于监测机床功能部件的液压或气动系统，这有助于确保压力在安全范围内。
23、根据上述技术方案，所述实施自动校准和故障自检功能，以确保监测装置的性能稳定性和可靠性的步骤，包括：
24、监测装置配备一个高速数据采集和处理单元，该单元负责即时采集从传感器模块获取的数据，并进行数字化处理，此外，该单元还具备数据压缩和编码功能，以最大程度地减少数据传输的带本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机床功能部件的远程监测和维护方法，该方法包括以下步骤：
2.一种机床功能部件的远程监测和维护系统，其特征在于：所述该系统包括：
3.根据权利要求1所述的一种机床功能部件的远程监测和维护方法，其特征在于：所述安装高精度的远程监测装置，用于实时收集与机床功能部件相关的多种参数数据的步骤，包括：
4.根据权利要求1所述的一种机床功能部件的远程监测和维护方法，其特征在于：所述实施自动校准和故障自检功能，以确保监测装置的性能稳定性和可靠性的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述的一种机床功能部件的远程监测和维护方法，其特征在于：所述对机床功能部件数据进行处理并进行特征工程的步骤，包括：
6.根据权利要求1所述的一种机床功能部件的远程监测和维护方法，其特征在于：所述部署模型以实现机床功能部件的监测与故障预测的步骤，包括：
7.根据权利要求2所述的一种机床功能部件的远程监测和维护系统，其特征在于：所述数据采集和传输模块包括：
8.根据权利要求2所述的一种机床功能部件的远程监测和维护系统，其特征在于：所述数
9.根据权利要求2所述的一种机床功能部件的远程监测和维护系统，其特征在于：所述模型建立和远程维护模块包括：
...【技术特征摘要】
1.一种机床功能部件的远程监测和维护方法，该方法包括以下步骤：
2.一种机床功能部件的远程监测和维护系统，其特征在于：所述该系统包括：
3.根据权利要求1所述的一种机床功能部件的远程监测和维护方法，其特征在于：所述安装高精度的远程监测装置，用于实时收集与机床功能部件相关的多种参数数据的步骤，包括：
4.根据权利要求1所述的一种机床功能部件的远程监测和维护方法，其特征在于：所述实施自动校准和故障自检功能，以确保监测装置的性能稳定性和可靠性的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述的一种机床功能部件的远程监测和维护方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：范平一，冯奕鑫，
申请(专利权)人：南通德邦新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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