CN112399365A - 一种焊接工时计算数据采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接工时计算数据采集方法及装置，获取焊机电线的电压值和电流值；通过非阻塞式信号传输方式将电压值和电流值无线发送至计算终端；对电压值和电流值的波峰波谷进行识别以获取焊接实动工时；设定无线发送基准发射功率对应的焊机基准电流，以电流值与焊机基准电流的差压信号作为基准，设定无线发送的第一补偿发射功率，将基准发送功率与第一补偿发射功率叠加后作为最终的无线发射功率进行无线信号发送，本发明能够防止由于网络波动导致的计算数据出现丢包现象，保证焊接工时计算的准确度，对于线程事件而言，非阻塞式信号传输方式不会出现进程堵塞的现象，在计算资源紧张的情况下，能够兼顾采集效率和数据处理速度。

Description

一种焊接工时计算数据采集方法及装置

技术领域

本发明涉及船舶制造技术领域，具体涉及一种焊接工时计算数据采集方法及装置。

背景技术

焊接工作是船舶与海洋工程企业最核心的工种，焊接工时对船舶建造成本和建造周期具有举足轻重的影响，提高焊接计划工时计算的准确性和便利性具有重要意义。

现有焊接工时采集装置，通过有线或无线的方式传输到服务器，在网络波动时，采集到的数据容易丢包，导致焊接工时计算准确度不可靠。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种焊接工时计算数据采集方法及装置，以解决现有技术中焊接工时采集装置通过有线或无线的方式传输到服务器，在无线网络波动时，采集到的数据容易丢包，传输过程容易受到干扰，导致焊接工时计算准确度不可靠的问题。

本发明实施例提供了一种焊接工时计算数据采集方法，包括：

获取焊机电线的电压值和电流值；

通过非阻塞式信号传输方式将所述电压值和所述电流值无线发送至计算终端；

对所述电压值和所述电流值的波峰波谷进行识别以获取焊接实动工时；

其中，设定无线发送基准发射功率对应的焊机基准电流，以所述电流值与所述焊机基准电流的差压信号作为基准，设定无线发送的第一补偿发射功率，将所述基准发送功率与所述第一补偿发射功率叠加后作为最终的无线发射功率进行无线信号发送，当所述电流值大于所述焊机基准电流时，所述第一补偿发射功率与所述差压信号大小成正比。

优选的，获取焊机电线上的电压值和电流值包括：

将安装有霍尔传感器的采集装置固定在所述焊机电线上；

以0-100KHz的测量频率采集所述焊机电线的电压值和电流值。

优选的，采集装置上设置有采集板和边缘侧物联网关，所述边缘侧物联网关通过无线网络、蓝牙中的至少一种方式向所述计算终端传输所述电压值和所述电流值。

优选的，通过非阻塞式信号传输方式将所述电压值和所述电流值无线发送至计算终端包括：

在所述采集板接收到所述电压值和所述电流值时，触发中断信号，并将所述中断信号发送给所述边缘侧物联网关；

所述边缘侧物联网关在接收到所述中断信号后，开启数据接收进程以接收所述电压值和所述电流值；

所述采集板缓存的所述电流值和所述电压值为瞬态值，所述瞬态值包括时间戳、瞬时电流、瞬时电压、所述瞬态值的数据长度和CRC校验码。

优选的，通过非阻塞式信号传输方式将所述电压值和所述电流值无线发送至计算终端还包括：

所述边缘侧物联网关通过事件方式发起队列排序，将所述电压值和所述电流值传输至所述计算终端。

优选的，在对所述电压值和所述电流值的波峰波谷进行识别以获取焊接实动工时之前，还包括：

对所述电压值和所述电流值进行滤波和平滑处理；

建立环状数据缓冲区；

开启所述环状数据缓冲区的多线程无锁数据读写访问权限。

优选的，对所述电压值和所述电流值的波峰波谷进行识别以获取焊接实动工时包括：

将所述电压值和所述电流值与焊接工艺参数进行匹配；所述焊接工艺参数包括参考电流、参考电压、定额工时；

将符合条件的电流值的波峰与波谷之间的差值作为所述焊机实动工时。

优选的，还包括：

将当前焊机的所述电压值和所述电流值无线发送至相邻焊机，通过相邻焊机中继后，将当前焊机的所述电压值和所述电流值无线发送至计算终端。

一种焊接工时计算数据采集装置，包括：

边缘侧物联网关，其内设有无线收发模块，所述边缘侧物联网关用于无线收发焊机信号；

采集板，其通过霍尔传感器采集焊机的电压值和电流值；

第一处理模块，其包括：差动电流-电压变换器、信号处理单元和第一功率补偿模块，所述差动电流-电压变换器根据无线收发模块基准发射功率对应的焊机基准电流和所述电流值，生成所述电流值与所述焊机基准电流之间的差压信号；信号处理单元接收所述焊机信号和差压信号，生成所述无线收发模块的第一补偿发射功率控制信号；第一功率补偿模块接收所述第一补偿发射功率控制信号，为所述无线收发模块提供所述第一补偿发射功率；以及

计算终端，其接收所述电压值和所述电流值，并计算焊接实动工时。

优选的，还包括：

定位模块，其用于确定焊机与焊机之间、焊机与计算终端接收设备之间的距离；所述无线收发模块的发送信号包括焊机编号、电流值、焊机与焊机之间的距离信号以及焊机与计算终端接收设备之间的距离信号；

第二功率补偿模块，其输入端连接所述信号处理单元，所述第二功率补偿模块的输出端连接所述无线收发模块；

其中，所述采集装置采集的所述电流值经过一第一滤波器后连接至所述信号处理单元；当前所述焊机接收到相邻焊机的发送信号后经过一第二滤波器滤波后传送至所述信号处理单元。

本发明实施例的有益效果：

在计算数据的读取阶段中，焊接工时采集装置通过非阻塞信号传输方式向计算终端进行数据传输，计算终端读取来自工时采集装置采集到的计算数据，即，计算终端在未接收到计算数据前，进程会不断询问采集装置，直到采集装置准备好计算数据。通过非阻塞式信号传输方式，首先，能够防止由于网络波动导致的计算数据出现丢包现象，保证焊接工时计算的准确度，其次，对于线程事件而言，非阻塞式信号传输方式不会出现进程堵塞的现象，在计算资源紧张的情况下，能够兼顾采集效率和数据处理速度。

匹配焊机工作电流大小来提升焊机信号的无线发送功率，以提升信号传输过程的抗干扰能力。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明实施例中焊接工时计算数据采集方法的流程图；

图2示出了本发明实施例中焊接工时计算数据采集装置的结构图；

图3示出了本发明实施例中计算终端的部分结构图；

图4示出了本发明的采集装置原理示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供了一种焊接工时计算数据采集方法，如图1所示，包括：

步骤S10，获取焊机电线的电压值和电流值。

在本步骤中，焊机在空闲状态下以及工作状态下的电压、电流有明显的区别，并且在焊接工件的某些区域时，焊机的电压电流也有较为显著的特征，例如，对于开坡口的焊缝，采用100~120A/18.0V的电流以及电压焊接打底层；填充层则根据焊接位置选择焊接电流，范围在150A~250A之间；盖面层的焊接电流一般较小，设置在150A~160A之间。

步骤S20，通过非阻塞式信号传输方式将电压值和电流值无线发送至计算终端500，计算终端500通常为网络服务器。

在本步骤中，非阻塞信号传输方式就是当计算终端500发起读取数据申请时，如果数据采集装置没有准备好，则即刻告诉计算终端500，不会让计算终端500一直处于等待中。

步骤S30，对电压值和电流值的波峰波谷进行识别以获取焊接实动工时。

在本步骤中，计算终端500通过对电压值和电流值的波峰波谷进行识别，具体地，计算电流值的波峰时间和波谷时间之间的差值，以12小时或24小时为一个周期，对所有电流值波峰时间和波谷时间之间的差值进行求和，计算得出总时间即为焊接实动工时。

在本实施例中，焊接工时的获取流程分为四部分：计算数据的采集、计算数据的传输、计算数据的读取、焊接总工时的计算。在计算数据的读取阶段中，焊接工时采集装置通过非阻塞信号传输方式向计算终端500进行数据传输，数据采用无线抗干扰传输方式，计算终端500读取来自工时采集装置采集到的计算数据，即，计算终端500在未接收到计算数据前，进程会不断询问采集装置，直到采集装置准备好计算数据。通过非阻塞式信号传输方式，首先，能够防止由于网络波动导致的计算数据出现丢包现象，保证焊接工时计算的准确度，其次，对于线程事件而言，非阻塞式信号传输方式不会出现进程堵塞的现象，在计算资源紧张的情况下，能够兼顾采集效率和数据处理速度。

步骤S40，设定无线发送基准发射功率对应的焊机基准电流，以所述电流值与所述焊机基准电流的差压信号作为基准，设定无线发送的第一补偿发射功率，将所述基准发送功率与所述第一补偿发射功率叠加后作为最终的无线发射功率进行无线信号发送，将焊机信号无线传送至计算终端500或相邻焊机。当所述电流值大于所述焊机基准电流时，所述第一补偿发射功率与所述差压信号大小成正比，以降低焊机工作电流对信号传输过程造成的干扰影响。

作为可选的实施方式，步骤S10包括：

步骤S101，将安装有霍尔传感器300的采集装置固定在焊机电线上。

在本步骤中，采集装置通过霍尔传感器300对焊机电线的电压值和电流值进行计算数据采集。

步骤S102，以0-100KHz的测量频率采集焊机电线的电压值和电流值。

在本步骤中，以离散数据的形式对焊机电线的电压值和电流值进行采集。

作为可选的实施方式，步骤S20包括：

步骤S201，在采集板200接收到电压值和电流值时，触发中断信号，并将中断信号经过第一处理模块后发送给边缘侧物联网关400。

在本步骤中，采集板200每隔100ms从霍尔传感器300处读取一次电流数据和电压数据，读取完成后产生一个中断信号作为读取完成标志。

步骤S202，边缘侧物联网关400在接收到中断信号后，开启数据接收进程以接收电压值和电流值。

在本步骤中，边缘侧物联网关400响应步骤S201中的中断信号，以作为数据接收进程的开始标志，边缘侧物联网关400在接收计算数据的同时，将计算数据保存到缓存单元中。在具体实施例中，额外设置大容量的存储单元，保存一段时间内的所有计算数据，在网络波动导致的数据丢包情况下，有数据备份可以重新上传数据至计算终端500或相邻焊机。

作为可选的实施方式，步骤S20还包括：

步骤S203，边缘侧物联网关400通过事件方式发起队列排序，将电压值和电流值无线发送至计算终端500。

事件方式在点对点模式中，有：发送者(Sender)，对象本身，当本身状态发生变化时，触发事件，并通知事件的接收者；接收者(Receiver)，用来处理事件的，在事件发送者触发一个事件后，接收者会自动执行的内容。即边缘侧物联网关400为发送者，计算终端500为最终接收者，相邻焊机可以为中继接收者。在具体实施例中，在边缘侧物联网关400处生成事件，例如待计算工时事件1、待计算工时事件2等，计算终端500接收到这些事件后，就进入工时计算线程，通过工时计算线程进行工时测量，计算焊接实动工时。

作为可选的实施方式，在步骤S30之前，还包括：

步骤S21，对电压值和电流值进行滤波和平滑处理。

在本实施例中，通过滤波和平滑处理消除电压值和电流值中的噪音。

作为可选的实施方式，步骤S30包括：

步骤S301，将电压值和电流值与焊接工艺参数进行匹配；焊接工艺参数包括参考电流、参考电压、定额工时。

在本步骤中，从历史数据、数据库等获取焊接工艺参数。

步骤S302，将符合条件的电流值的波峰与波谷之间的差值作为焊机实动工时。

在本步骤中，若采集板200读取到的电流值/电压值满足：与数据库中的焊接工艺参数一致，匹配度超过90%，则认为本次的电流值为符合条件，此时电流值的波峰与波谷之间的差值即为焊机实动工时。具体地，根据数据库中焊机工作时电流增大、焊机启动、停机时电流起伏陡峭的记录，辨别焊机状态，即启动、焊接中、停机状态。

作为可选的实施方式，在步骤S30之前，还包括：

步骤S22，建立环状数据缓冲区。

步骤S23，开启环状数据缓冲区的多线程无锁数据读写访问权限。

在本实施例中，计算终端500在数据接收时，为了兼顾采集效率和数据处理速度，建立512字节长度的环状数据缓冲区，并使该环状数据缓冲区支持多线程无锁数据读写访问，该环状数据缓冲区的数据对象采用固定长度的编码格式，具体包括：长度、时间戳、电流、电压和CRC码。

作为可选的实施方式，采集板200缓存的电流值和电压值为瞬态值，瞬态值包括时间戳、瞬时电流、瞬时电压、瞬态值的数据长度和CRC校验码。

在本实施例中，在采集数据阶段，采集适应步骤S22和S23的电流值和电压值，减少数据格式处理过程的时间，以提高处理效率。

如图3所示，该焊接工时计算终端500上可以设置第二处理模块510和存储器520，其中第二处理模块510和存储器520可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。

第二处理模块510可以为中央第二处理模块（Central Processing Unit，CPU）。第二处理模块510还可以为其他通用第二处理模块、数字信号第二处理模块（Digital SignalProcessor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器520作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，第二处理模块510通过运行存储在存储器520中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行第二处理模块的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的焊接工时计算数据采集方法。

存储器520可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储第二处理模块510所创建的数据等。此外，存储器520可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器520可选包括相对于第二处理模块510远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至第二处理模块510。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个控制程序存储在所述存储器520中，当被所述第二处理模块510执行时，执行如图1-2所示实施例中的焊接工时计算数据采集和计算工序。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）、随机存储记忆体（Random AccessMemory，RAM）、快闪存储器（Flash Memory）、硬盘（Hard Disk Drive，缩写：HDD）或固态硬盘（Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

作为可选的实施方式，步骤S40包括：

设定无线发送基准发射功率对应的焊机基准电流，本发明中，所述基准电流采用20%的焊机最大工作电流，焊机一般不会在基准电流以下工作，且在基准电流以下工作也不会对无线收发模块的信号收发造成实质性干扰。当焊机工作电流超过基准电流时，一般为正常工作状态，外放电流和电流波动会对电流信号的采集和传输造成影响，干扰计算终端接收到信号的准确性，造成工时计算准确性。

以所述电流值与所述焊机基准电流的差压信号作为基准，设定无线发送的第一补偿发射功率，将所述基准发送功率与所述第一补偿发射功率叠加后作为最终的无线发射功率进行无线信号发送。具体的，所述电流值与所述焊机基准电流作为输入信号输入至一差动电流-电压变换器中，得到所述电流值与所述焊机基准电流之间的差压信号，并将该差压信号传送至所述信号处理单元中，得到无线发送的第一补偿发射功率控制信号，只有当所述电流值大于所述基准电流时，则触发所述第一功率补偿模块工作，所述第一功率补偿模块根据所述第一补偿发射功率控制信号为所述无线收发模块提供第一补偿发射功率。

当所述电流值大于所述焊机基准电流时，所述第一补偿发射功率与所述差压信号大小成正比，差压信号越大则说明电焊机工作电流对信号采集和传输造成的干扰越大，因此需要提高信号的传输强度，减少工作电流对信号传输的干扰。当电焊机工作电流越大时，则第一功率补偿模块给无线收发模块提供的第一补偿发射功率越大，以抵消电焊机工作外放电流对信号传输干扰。同时需要保证的是所述第一补偿发射功率与所述无线收发模块的额定发送功率之和小于所述无线收发模块的最大发送功率，避免无线收发模块损害。

实施例二

本发明实施例提供了一种焊接工时计算数据采集装置，通过采集装置将焊机信号无线传送至计算终端500或相邻焊机。如图2-4所示，边缘侧物联网关400内设有无线收发模块，以进行信号无线收发，所述边缘侧物联网关400用于无线收发焊机信号；采集板200通过霍尔传感器300采集焊机的电压值和电流值。第一处理模块100包括：差动电流-电压变换器120、信号处理单元110和第一功率补偿模块130，所述差动电流-电压变换器120根据无线收发模块基准发射功率对应的焊机基准电流和所述电流值，生成所述电流值与所述焊机基准电流之间的差压信号；信号处理单元110接收所述焊机信号和差压信号，生成所述无线收发模块的第一补偿发射功率控制信号；第一功率补偿模块130接收所述第一补偿发射功率控制信号，为所述无线收发模块提供所述第一补偿发射功率，信号处理单元110控制将基准发射功率与第一补偿发射功率叠加后共同作为无线收发模块的发送功率，以提高信号无线传输过程的抗干扰能力。

设定无线收发模块的基准发射功率对应的焊机基准电流，本发明中，所述焊机基准电流采用20%的焊机最大工作电流，焊机一般不会在基准电流以下工作，且在基准电流以下工作也不会对无线收发模块的信号收发造成实质性干扰。当焊机工作电流超过基准电流时，一般为正常工作状态，外放电流和电流波动会对电流信号的采集和传输造成影响，干扰服务器接收到信号的准确性，造成工时计算准确性。

所述焊机工作电流值与所述焊机基准电流作为输入信号输入至一差动电流-电压变换器120中，得到所述焊机工作电流值与所述焊机基准电流之间的差压信号，并将该差压信号传送至所述信号处理单元110中。

具体的，所述焊机基准电流通过一第一前置放大器连接至所述差动电流-电压变换器120的第一输入端，所述实时工作电流值通过一第二前置放大器连接至所述差动电流-电压变换器120的第二输入端，所述差动电流-电压变换器120的输出端通过一后置放大器与所述信号处理单元110的输入端连接。两个前置放大器用于对两个电流输入信号进行放大处理，以便于差动电流-电压变换器120检测分析，减小信号干扰影响，提高探测精度，后置放大器对差动电流-电压变换器120输出信号进行放大，进一步减小信号干扰影响，提高计算出的差压信号的准确性。

所述信号处理单元110将所述差压信号传送至一第一功率补偿模块130中，具体的，只有当所述实时工作电流大于所述焊机基准电流时，则触发所述第一功率补偿模块130工作，所述第一功率补偿模块130根据所述差压信号为所述无线收发模块提供第一补偿发射功率。

所述第一补偿发射功率与所述差压信号大小成正比，差压信号越大则说明焊机工作电流对信号采集和传输造成的干扰越大，因此需要提高本征信号的传输强度，减少工作电流对信号传输的干扰。当焊机工作电流越大时，则第一功率补偿模块130给无线收发模块提供的第一补偿发射功率越大，以抵消焊机工作外放电流对信号传输干扰。

需要保证的是所述第一补偿发射功率与所述无线收发模块的额定发送功率之和小于所述无线收发模块的最大发送功率，避免无线收发模块损害。

上述技术方案中，所述焊机依次通过边缘侧物联网关400、现场无线接收设备、以及交换机将所述实时工作电流值传送至计算终端400，也就是服务器中，所述服务器通过所述实时工作电流确定有效工时。本发明主要对中间信号传输环节进行优化改进，具体通过无线收发模块无线发送功率提高的方式来减小因信号干扰和距离漫长而造成的失真。

所述采集板200采集的所述实时工作电流值经过一第一滤波器140后连接至所述信号处理单元110，第一滤波器140采用常规的模拟滤波器即可，作用是滤除采集到的模拟电流信号中的干扰源信号。

在现场使用时，一般是多个焊机同时工作，服务器同时接受各个焊机传输的无线信号后独立计算每个焊机的有效工时。因此，本技术方案中，还包括定位模块150，其用于确定焊机与焊机之间、焊机与现场无线接收设备之间的距离。

所述无线收发模块的发送信号包括焊机编号、实时工作电流值、焊机与焊机之间的距离信号以及焊机与现场无线接收设备之间的距离信号。焊机编号用于相邻焊机和服务器区分具体是哪台焊机，并由此确定该焊机的实时工作电流值、该焊机与相邻焊机之间的距离、以及该焊机与现场无线接收设备之间的距离。

由于随着远距离的传播，传输能量会有损耗，外界信号造成的干扰越大，因此需要对无线传输信号进行中继传输，具体的，本实施例还包括第二滤波器160，当前所述焊机接收到相邻焊机的发送信号后经过所述第二滤波器160滤波后传送至所述信号处理单元110中。第二滤波器160采用常规的带通滤波器即可，作用是滤除采集到的无线信号中的其他波段的干扰信号。

还包括第二功率补偿模块170，其输入端连接所述信号处理单元110，所述第二功率补偿模块170的输出端连接所述无线收发模块；如果当前焊机接收到相邻焊机发送的该相邻焊机与当前焊机之间的距离小于该相邻焊机与现场无线接收设备之间的距离时，则将接收到该相邻焊机的无线信号通过所述第二功率补偿模块170加强后继续发射；

其中，所述第二功率补偿模块170根据该相邻焊机与当前焊机之间的距离信号大小为所述无线收发模块提供第二补偿发射功率，以消除远距离传输造成的传输能量损耗以及外界信号的干扰。

上述技术方案中，所述第二补偿发射功率与当前焊机之间的距离信号大小成正比，且所述第一补偿发射功率、第二补偿发射功率与所述无线收发模块的额定发送功率之和小于所述无线收发模块的最大发送功率。

由上所述，在计算数据的读取阶段中，焊接工时采集装置通过非阻塞信号传输方式向计算终端500进行数据传输，计算终端500读取来自工时采集装置采集到的计算数据，即，计算终端500在未接收到计算数据前，进程会不断询问采集装置，直到采集装置准备好计算数据。通过非阻塞式信号传输方式，首先，能够防止由于网络波动导致的计算数据出现丢包现象，保证焊接工时计算的准确度，其次，对于线程事件而言，非阻塞式信号传输方式不会出现进程堵塞的现象，在计算资源紧张的情况下，能够兼顾采集效率和数据处理速度。

采集装置包括：与霍尔传感器电连接的采集板，以及与采集板通过总线连接的边缘侧物联网关；采集板将采集到的电压值和电流值经过第一处理模块处理后，传输至边缘侧物联网关；边缘侧物联网关的缓存单元对电压值和电流值进行缓存；边缘侧物联网关通过无线网络、蓝牙中的至少一种方式向计算终端传输电压值和电流值。

在本发明中，霍尔传感器、采集板、第一处理模块和边缘侧物联网关集成在同一个采集装置中，霍尔传感器、采集板、第一处理模块和边缘侧物联网关均通过有线连接。先通过采集板对电流值和电压值进行初步处理，例如滤波、加时间戳、加密、统计数据串的字节长度等，构成焊接工时的计算数据；再将经过初步处理的电流值和电压值传输至信号处理单元中进行补偿功率的计算，以控制无线发送的最终发射功率，以提高无线传输的抗干扰能力。同时将经过初步处理的电流值和电压值传输信号传输到边缘侧物联网关部分，边缘侧物联网关中设置有存储单元，能够对电压值和电流值进行缓存、存储；最后边缘侧物联网关通过WLAN、WIFI、蓝牙、3/4/5G、可扩展POE接口与计算终端组网，将计算数据发送到计算终端，用于计算得到焊接工时。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种焊接工时计算数据采集方法，其特征在于，包括：

获取焊机电线的电压值和电流值；

通过非阻塞式信号传输方式将所述电压值和所述电流值无线发送至计算终端；

对所述电压值和所述电流值的波峰波谷进行识别以获取焊接实动工时；

其中，设定无线发送基准发射功率对应的焊机基准电流，以所述电流值与所述焊机基准电流的差压信号作为基准，设定无线发送的第一补偿发射功率，将所述基准发送功率与所述第一补偿发射功率叠加后作为最终的无线发射功率进行无线信号发送，当所述电流值大于所述焊机基准电流时，所述第一补偿发射功率与所述差压信号大小成正比。

2.根据权利要求1所述的焊接工时计算数据采集方法，其特征在于，获取焊机电线上的电压值和电流值包括：

将安装有霍尔传感器的采集装置固定在所述焊机电线上；

以0-100KHz的测量频率采集所述焊机电线的电压值和电流值。

3.根据权利要求2所述的焊接工时计算数据采集方法，其特征在于，采集装置上设置有采集板和边缘侧物联网关，所述边缘侧物联网关通过无线网络、蓝牙中的至少一种方式向所述计算终端传输所述电压值和所述电流值。

4.根据权利要求3所述的焊接工时计算数据采集方法，其特征在于，通过非阻塞式信号传输方式将所述电压值和所述电流值无线发送至计算终端包括：

在所述采集板接收到所述电压值和所述电流值时，触发中断信号，并将所述中断信号发送给所述边缘侧物联网关；

所述边缘侧物联网关在接收到所述中断信号后，开启数据接收进程以接收所述电压值和所述电流值；

所述采集板缓存的所述电流值和所述电压值为瞬态值，所述瞬态值包括时间戳、瞬时电流、瞬时电压、所述瞬态值的数据长度和CRC校验码。

5.根据权利要求4所述的焊接工时计算数据采集方法，其特征在于，通过非阻塞式信号传输方式将所述电压值和所述电流值无线发送至计算终端还包括：

所述边缘侧物联网关通过事件方式发起队列排序，将所述电压值和所述电流值传输至所述计算终端。

6.根据权利要求1所述的焊接工时计算数据采集方法，其特征在于，在对所述电压值和所述电流值的波峰波谷进行识别以获取焊接实动工时之前，还包括：

对所述电压值和所述电流值进行滤波和平滑处理；

建立环状数据缓冲区；

开启所述环状数据缓冲区的多线程无锁数据读写访问权限。

7.根据权利要求1所述的焊接工时计算数据采集方法，其特征在于，对所述电压值和所述电流值的波峰波谷进行识别以获取焊接实动工时包括：

将所述电压值和所述电流值与焊接工艺参数进行匹配；所述焊接工艺参数包括参考电流、参考电压、定额工时；

将符合条件的电流值的波峰与波谷之间的差值作为所述焊机实动工时。

8.根据权利要求1所述的焊接工时计算数据采集方法，其特征在于，还包括：

将当前焊机的所述电压值和所述电流值无线发送至相邻焊机，通过相邻焊机中继后，将当前焊机的所述电压值和所述电流值无线发送至计算终端。

9.一种焊接工时计算数据采集装置，其特征在于，包括：

边缘侧物联网关，其内设有无线收发模块，所述边缘侧物联网关用于无线收发焊机信号；

采集板，其通过霍尔传感器采集焊机的电压值和电流值；

第一处理模块，其包括：差动电流-电压变换器、信号处理单元和第一功率补偿模块，所述差动电流-电压变换器根据无线收发模块基准发射功率对应的焊机基准电流和所述电流值，生成所述电流值与所述焊机基准电流之间的差压信号；信号处理单元接收所述焊机信号和差压信号，生成所述无线收发模块的第一补偿发射功率控制信号；第一功率补偿模块接收所述第一补偿发射功率控制信号，为所述无线收发模块提供所述第一补偿发射功率；以及

计算终端，其接收所述电压值和所述电流值，并计算焊接实动工时。

10.根据权利要求9所述的焊接工时计算数据采集装置，其特征在于，还包括：

定位模块，其用于确定焊机与焊机之间、焊机与计算终端接收设备之间的距离；所述无线收发模块的发送信号包括焊机编号、电流值、焊机与焊机之间的距离信号以及焊机与计算终端接收设备之间的距离信号；

第二功率补偿模块，其输入端连接所述信号处理单元，所述第二功率补偿模块的输出端连接所述无线收发模块；

其中，所述采集装置采集的所述电流值经过一第一滤波器后连接至所述信号处理单元；当前所述焊机接收到相邻焊机的发送信号后经过一第二滤波器滤波后传送至所述信号处理单元。

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