CN107703908A - 一种基于云平台的锻压机实时智能诊断系统 - Google Patents

一种基于云平台的锻压机实时智能诊断系统 Download PDF

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张春雨
赵文兵
王岳
陈雷
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Anhui University of Science and Technology
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data

Abstract

本发明公开一种基于云平台的锻压机实时智能诊断系统，包括无线数据采集器、无线网关、路由器与云平台；云平台内设有运行信息数据库与故障经验数据库，锻压机实时运行数据依次通过无线数据采集器、无线网关与路由器发送至运行信息数据库；云平台内还设有故障评估单元与故障诊断单元，故障评估单元依据锻压机实时运行数据，对锻压机床的运行情况进行实时评估；故障诊断单元对故障评估单元评估后的故障锻压机床进行实时故障诊断；故障经验数据库存储所有正确判断的故障经验数据，供故障评估单元与故障诊断单元分析与自学习；本发明能够满足锻压机床健康状态实时检测与诊断技术相结合的数据平台需要，实现大数据整合分析、诊断、评价等功能。

Description

一种基于云平台的锻压机实时智能诊断系统
技术领域
本发明涉及锻压机床技术领域，具体是一种基于云平台的锻压机实时智能诊断系统。
背景技术
锻压机床是工业基础装备的重要组成部分，由于其具有生产效率高，材料利用率高和改善了制件的内部组织及力学性能，质量好等优点，所以工业先进的国家越来越多地采用锻压工艺代替传统的切削工艺和其他工艺。
随着我国经济的快速发展，现有的锻压机床维护维修人员数量已无法满足机床定期检验和故障维修需求，由于使用不当或保养不及时造成的故障时有发生。再加上现有监管体制尚不健全，管理维护的水平也有欠缺，如何能保证锻压机床使用过程的可靠性，最大限度减少损失，已经成为相关企业管理工作的关键。
对锻压机床进行在线实时状态监测和故障智能诊断，可以提高机床可靠性和企业管理水平，大幅度降低定期检修所耗费的人力、物力成本。近年来，国内外研究人员对锻压机床的状态监测和故障诊断进行了一定的研究和应用，对实施设备在线监测和健康状态评估起到了积极作用。但也存在缺乏专门针对锻压机床健康状态实时检测与诊断技术相结合的数据平台，设备健康状态的总体诊断与评价不够等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于云平台的锻压机实时智能诊断系统，该系统能够很好地满足锻压机床健康状态实时检测与诊断技术相结合的数据平台需要，能实现大数据整合分析、健康诊断、状态评价等功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于云平台的锻压机实时智能诊断系统，包括无线数据采集器、无线网关、路由器与云平台，无线数据采集器与锻压机传感器相连；
云平台内设有运行信息数据库与故障经验数据库，锻压机传感器采集的锻压机实时运行数据依次通过无线数据采集器、无线网关与路由器发送至运行信息数据库；
云平台内还设有故障评估单元与故障诊断单元，
故障评估单元基于流行学习并支持向量机，依据运行信息数据库内存储的锻压机实时运行数据，对锻压机床的运行情况进行实时评估；
故障诊断单元融合故障树诊断与人工神经网络，对故障评估单元评估后的故障锻压机床进行实时故障诊断；
所述故障经验数据库存储所有正确判断的故障经验数据，供故障评估单元与故障诊断单元分析与自学习。
进一步的，所述云平台通过WEB服务器将故障评估单元生成的健康报告以及故障诊断单元生成的故障诊断报告分别发送给计算机客户端以及移动客户端。
进一步的，所述故障评估单元与故障诊断单元以人工智能的虚拟人物形象进行展现。
本发明的有益效果是：基于云平台的锻压机实时智能诊断系统可以实时在线对工作中的锻压机运行状态进行评估给出健康评估报告，可以预防锻压机的故障产生，有效延长机床的使用寿命，大大减少锻压机的现场维护工作量。当锻压机发生故障时，通过故障诊断单元可以迅速进行诊断，给出故障诊断方法与故障解决方案，大大缩短故障的排除时间；故障评估单元与故障诊断单元均具有自学习和信息自添加功能，每次评估和诊断的信息都被写入故障经验数据库，同时故障评估单元可以通过对故障经验数据库信息和经验学习，提升自己的评价和诊断能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的系统构成示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种基于云平台的锻压机实时智能诊断系统，包括无线数据采集器1、无线网关2、路由器3与云平台4，无线数据采集器1与锻压机传感器相连；锻压机传感器为检测锻压机运行状态的位置传感器5a、速度传感器5b、温度传感器5c、压力传感器5d、声强传感器5e以及振动传感器5f，锻压机传感器还可以有其它扩展，不局限于本实施例。锻压机传感器均为工业级，模拟量输出4～20mA标准信号，用连接线连接到无线数据采集器1。无线数据采集器1集中将各个传感器的数据进行标准化处理，最后形成无线协议的数据祯；数据祯以无线方式发送至无线网关2汇集，无线网关2把采集的数据进行解析，按照定义好的网关数据协议进行重新打包，再把数据包转换为TCP/IP协议的数据祯，通过路由器3把数据传送到云平台4。
云平台4可以自己架设，也可以租用阿里云、百度云或其他商业云；云平台4内设有运行信息数据库4a与故障经验数据库4b，数据库可采用SQLSERVER2012；锻压机传感器采集的锻压机实时运行数据最终发送至运行信息数据库。
云平台4内还设有故障评估单元4c与故障诊断单元4d，
故障评估单元基于流行学习并支持向量机，依据运行信息数据库内存储的锻压机实时运行数据，对锻压机床的运行情况进行实时评估，给出健康报告；
故障诊断单元融合故障树诊断与人工神经网络，对故障评估单元评估后的故障锻压机床进行实时故障诊断，给出诊断报告；
所述故障经验数据库存储所有正确判断的故障经验数据，供故障评估单元与故障诊断单元分析与自学习。
故障评估单元可使用eclipse开发环境，用Java语言编写。云平台4还包含WEB服务器4e，WEB服务器可以与计算机客户端6以及移动客户端7进行交互通讯，将故障评估单元生成的健康报告以及故障诊断单元生成的故障诊断报告计算机客户端6以及移动客户端7，WEB服务器可使用Apache软件工具进行搭建。
计算机客户端6采用B/S形式，移动客户端7采用C/S形式。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (3)

1.一种基于云平台的锻压机实时智能诊断系统，其特征在于，包括无线数据采集器、无线网关、路由器与云平台，无线数据采集器与锻压机传感器相连；
云平台内设有运行信息数据库与故障经验数据库，锻压机传感器采集的锻压机实时运行数据依次通过无线数据采集器、无线网关与路由器发送至运行信息数据库；
云平台内还设有故障评估单元与故障诊断单元，
故障评估单元基于流行学习并支持向量机，依据运行信息数据库内存储的锻压机实时运行数据，对锻压机床的运行情况进行实时评估；
故障诊断单元融合故障树诊断与人工神经网络，对故障评估单元评估后的故障锻压机床进行实时故障诊断；
所述故障经验数据库存储所有正确判断的故障经验数据，供故障评估单元与故障诊断单元分析与自学习。
2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的锻压机实时智能诊断系统，其特征在于，所述云平台通过WEB服务器将故障评估单元生成的健康报告以及故障诊断单元生成的故障诊断报告分别发送给计算机客户端以及移动客户端。
3.根据权利要求1所述的一种基于云平台的锻压机实时智能诊断系统，其特征在于，所述故障评估单元与故障诊断单元以人工智能的虚拟人物形象进行展现。
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