【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能生产检测，具体为一种智能工厂数据采集与分析系统及其方法。
技术介绍
1、智能工厂数据采集与分析系统是指一种用于收集、存储、分析和处理智能工厂中各种数据的软件系统。它通常由硬件设备、传感器、网络通信和软件应用程序组成，旨在实现智能工厂的数据管理和决策支持，通常对生产线设备的多个相关数据进行采集，根据相关数据计算生产线设备的相关数值，并根据相关数值判断生产线设备是否将要出现故障，以便于运维人员及时安排维护，进而避免生产线设备在生产过程中出现故障停机。
2、但目前的智能工厂数据采集与分析系统在使用过程中，会出现数据不完整或丢失的情况，如：在数据采集过程中，只采集加工部位的相关数值同时还可能会发生数据丢失损坏的情况，进而导致数值出现偏差或因其他异常数值导致生产设备故障，进而无法准确预测生产线相关设备的寿命，当无法及时的对设备进行维护保养时，会造成设备损坏停机维修，导致生产线生产效率降低。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种智能工厂数据采集与分析系统及其方法，具备通过在对相关数值进行计算之前，先根据各个数据的采集周期计算出相关数据的均值，当部分数据丢失时，根据采集周期内的采集到的相关其他的数据求采集周内的对应数据均值，降低数据丢失的影响，提高数据的准确性，并根据不同的数值对生产线设备相关对应的参数进行监控，并将计算得出的数值与对应的阈值对比，判断生产线设备是否需要进行维护保养，进而辅助运维人员对生产线
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能工厂数据采集与分析系统，包括数据采集模块、数据分析模块、数据处理模块以及预警模块；
5、所述数据采集模块由电压采集单元、电流采集单元、设备转速采集单元、温度采集单元以及振动值采集单元构成，其中：
6、所述电压采集单元用于采集生产线生产设备的实时电压数值dy,所述电流采集单元用于采集生产线设备的实时电流数值di，所述设备转速采集单元用于采集生产线设备在生产过程中主轴的转速zs，所述振动值采集单元用于采集生产线设备在生产过程中主轴转过程中的主轴振动数值zd；
7、所述数据采集模块将采集到的相关数值通过网络发送至数据分析模块中。所述数据分析模块根据相关算法分别计算电压数值变化值dybh、电流数值变化值dibh、转速波动值zsbd以及主轴振动值波动值zdbd，所述数据分析模块计算得出的相关波动值通过网路发送至数据处理模块；
8、所述数据处理模块内分别预设有电压数值变化值阈值dybhyz、电流数值变化值阈值dibhyz、转速波动值阈值zsbdyz以及主轴振动值波动值阈值zdbdyz，所述数据处理模块将接收到的压数值变化值dybh、电流数值变化值dibh、转速波动值zsbd以及主轴振动值波动值zdbd与预设的相关阈值对比，并发出相关预警信号，所述数据处理模块将判定的预警信号通过网络发送至预警模块；
9、所述预警模块接收到预警信号时，发出预警。
10、优选的，所述电压数值变化值dybh算法公式如下：
11、
12、公式中，qz表示电压权重，该数值根据不同的生产设备有着对应的固定值，表示电压权重与采集周期内的实时电压数值的倒数乘积，dy～dyn+5为一次实时电压的采集时间，将电压权重除以每个采集点所采集到的实时电压数值，得出所有实时电压采集点贡献采集周期内实时电压总和的值，对采集周期内的所有的实时电压数值进行求和并求平均数的结果，则为反映在采集时间段内的实际电压平均数值，并将此数值作为实际电压值作为后续计算的参数，jzdy为生产线设备的基准电压，通过实际电压除以基准电压得出电压数值变化值dybh。
13、优选的，所述电流数值变化值dibh算法公式如下：
14、
15、公式中，diqz表示电流权重，该数值根据不同的生产设备有着对应的固定值，表示电流权重与采集周期内的实时电流数值的倒数乘积，dy～dyn+5为一次实时电流的采集时间，将电流权重除以每个采集点所采集到的实时电流数值，得出所有实时电流采集点贡献采集周期内实时电流总和的值，对采集周期内的所有的实时电流数值进行求和并求平均数的结果，则为反映在采集时间段内的实际电流平均数值，并将此数值作为实际电流值作为后续计算的参数，jzdi为生产线设备的基准电流，通过实际电流除以基准电流得出电流数值变化值dibh。
16、优选的，所述转速波动值zsbd算法公式如下：
17、
18、公式中，中的6表示一个采集周期为6秒，zsn+5+zsn+4+...+zsn表示一个采集周期内的主轴转速总和，为6秒内主轴转速的均值，中zsn+5表示第五秒采集到的主轴转速值， 并将其做差值平方得出主轴转速偏差值平方，将主轴转速偏差值除以采样点数6并开方，得出转速波动值zsbd。
19、优选的，所述主轴振动值波动值zdbd算法公式如下：
20、
21、公式中， 6表示采集周期为6秒， 每秒采集一次主轴振动数值zd，表示一个采集周期内的主轴振动数值平均值，zdn+5表示第6秒采集的主轴振动数值，表示第6秒采集的主轴振动数值与主轴振动数值平均值的差值平方和，评判振动值波动值的中心倾向，将差值开方后离平方和即为主轴振动值波动值zdbd。
22、优选的，所述数据分析模块将计算得出的电压数值变化值dybh或电流数值变化值dibh或转速波动值zsbd或主轴振动值波动值zdbd通过网络发送至数据处理模块中。
23、优选的，所述数据处理模块先将电压数值变化值dybh或电流数值变化值dibh或转速波动值zsbd或主轴振动值波动值zdbd临时存储在其内部设置的存储介质当中。
24、优选的，所述数据处理模块将电压数值变化值dybh与电压数值变化值阈值dybhyz对比，当电压数值变化值dybh大于电压数值变化值阈值dybhyz，所述数据处理模块判定生产线设备电压出现异常，发出电压异常信号；
25、所述数据处理模块将电流数值变化值dibh与电流数值变化值阈值dibhyz对比，当电流数值变化值dibh大于电流数值变化值阈值dibhyz时，所述数据处理模块判定生产线设备电流出现异常，发出电流异常信号；
26、所述数据处理模块将转速波动值zsbd与转速波动值阈值zsbdyz对比，当转速波动值zsbd大于转速波动值阈值zsbdyz时，所述数据处理模块判定生产线设备主轴转速出现异常，发出转速异常信号；
27、所述数据处理模块将主轴振动值波动值zdbd与主轴振动值波动值阈值zdbdyz对比，当主轴振动值波动值zdbd大于主轴振动值波动值阈值zdbdyz时，所述数据处理模块判定生产线设备和主轴出现异常振动，发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据分析模块、数据处理模块以及预警模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：所述电压数值变化值Dybh算法公式如下：
3.根据权利要求1所述的一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：所述电流数值变化值Dibh算法公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：所述转速波动值Zsbd算法公式如下：
5.根据权利要求1所述的一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：所述主轴振动值波动值Zdbd算法公式如下：
6.根据权利要求2或3或4或5所述的一种智能工厂数据采集与分析系统及其方法，其特征在于：所述数据分析模块将计算得出的电压数值变化值Dybh或电流数值变化值Dibh或转速波动值Zsbd或主轴振动值波动值Zdbd通过网络发送至数据处理模块中。
7.根据权利要求6所述的一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：所述数据处理模块先将电压数值变化值Dybh或电流数值变化值Dibh或
8.根据权利要求7所述的一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：所述数据处理模块将电压数值变化值Dybh与电压数值变化值阈值Dybhyz对比，当电压数值变化值Dybh大于电压数值变化值阈值Dybhyz，所述数据处理模块判定生产线设备电压出现异常，发出电压异常信号；
9.根据权利要求8所述的一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：所述数据分析模块将电压异常信号或电流异常信号或转速异常信号或振动异常信号通过网络发送至预警模块，所述预警模块接收并显示出现的一个或多个异常信号。
10.一种智能工厂数据采集与分析方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据分析模块、数据处理模块以及预警模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：所述电压数值变化值dybh算法公式如下：
3.根据权利要求1所述的一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：所述电流数值变化值dibh算法公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：所述转速波动值zsbd算法公式如下：
5.根据权利要求1所述的一种智能工厂数据采集与分析系统，其特征在于：所述主轴振动值波动值zdbd算法公式如下：
6.根据权利要求2或3或4或5所述的一种智能工厂数据采集与分析系统及其方法，其特征在于：所述数据分析模块将计算得出的电压数值变化值dybh或电流数值变化值dibh或转速波动值zsbd或主轴振动值波动值zdbd通过网络发送至数...
【专利技术属性】
技术研发人员：李金，梁婕，
申请(专利权)人：南京速冠信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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