CN113606038A - 一种活塞用氧化监测预警系统 - Google Patents

一种活塞用氧化监测预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种活塞用氧化监测预警系统，通过氧化采集模块采集活塞的类型信息和氧化信息；通过数据处理模块接收类型信息和氧化信息并进行处理操作，得到类型处理信息和氧化处理信息，并将类型处理信息和氧化处理信息发送至数据分析模块；通过数据分析模块接收类型处理信息和氧化处理信息并进行分析操作，得到分析数据，将分析数据发送至预警模块和调控模块；预警模块根据分析数据对活塞的氧化进行预警，调控模块根据分析数据对活塞的氧化进行调控；解决了现有方案中对活塞的氧化进行监测和分析的准确性不佳导致活塞成品的质量受到影响的技术问题。

Description

一种活塞用氧化监测预警系统
技术领域
本发明涉及活塞技术领域，尤其涉及一种活塞用氧化监测预警系统。
背景技术
活塞是汽车发动机汽缸中做往复运动的机件，活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部，活塞顶部是组成燃烧室的主要部分，其形状与所选用的燃烧室形状有关；活塞阳极氧化是为了解决直喷式柴油机活塞的燃烧室口部容易产生裂纹而采用的一种表面处理工艺，通过阳极氧化从而提高活塞的使用寿命。
但是现有的活塞用氧化监测预警系统存在的缺陷包括：对活塞的氧化进行监测和分析的准确性不佳导致活塞成品的质量受到影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种活塞用氧化监测预警系统，其主要目的在于解决现有方案中对活塞的氧化进行监测和分析的准确性不佳导致活塞成品的质量受到影响的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方法实现：一种活塞用氧化监测预警系统，包含氧化采集模块、数据处理模块、数据分析模块、预警模块和调控模块；
氧化采集模块采集活塞的类型信息和氧化信息，该类型信息包含活塞的型号数据、材料数据和尺寸数据；该氧化信息包含电流数据、厚度数据和时间数据；将类型信息和氧化信息发送至数据处理模块；
数据处理模块接收类型信息和氧化信息并进行处理操作，得到类型处理信息和氧化处理信息，并将类型处理信息和氧化处理信息发送至数据分析模块；具体的步骤包括；
步骤一：获取类型信息中的型号数据、材料数据和尺寸数据，设定不同的活塞型号均对应一个不同的型号预设值，将型号数据中的活塞型号与所有的活塞型号进行匹配获取对应的型号预设值并标记为D1；设定不同的材料均对应一个不同的材料预设值，将材料数据中活塞的材料名称与所有的材料名称进行匹配获取对应的材料预设值并标记为D2；将尺寸数据中活塞的表面积标记为D3；将尺寸数据中活塞的重量标记为D4；
步骤二：将类型信息中标记的数据进行归一化处理并取值，利用公式计算得到型匹值；
步骤三：将类型信息中标记的数据与型匹值进行分类组合，得到类型处理信息；
步骤四：获取氧化信息中的电流数据、厚度数据和时间数据，将电流数据中的电流值标记为C1；将厚度数据中氧化膜的厚度标记为C2；将时间数据中的氧化时长标记为C3；
步骤五：将氧化信息中标记的数据进行归一化处理并取值，利用公式计算得到氧匹值；
步骤六：将氧化信息中标记的数据与氧匹值进行分类组合，得到氧化处理信息；
数据分析模块接收类型处理信息和氧化处理信息并进行分析操作，得到分析数据，将分析数据发送至预警模块和调控模块；预警模块根据分析数据对活塞的氧化进行预警，调控模块根据分析数据对活塞的氧化进行调控。
进一步地，利用公式计算得到型匹值，该公式为
Figure BDA0003144204330000021
其中，XP表示为型匹值，a1、a2、a3和a4表示为不同的比例系数且均大于零。
进一步地，利用公式计算得到氧匹值，该公式为
Figure BDA0003144204330000031
其中，YP表示为氧匹值，b1、b2和b3表示为不同的比例系数且均大于零，e表示为常数。
进一步地，数据分析模块接收类型处理信息和氧化处理信息并进行分析操作，得到分析数据的具体步骤包括：
S41：获取类型处理信息中的型匹值XP和氧化处理信息中的氧匹值YP；
S42：利用公式
Figure BDA0003144204330000032
计算得到关联值；其中，c1和c2表示为不同的比例系数且0<c1<c2<1，e表示为常数；
S43：将关联值与预设的关联范围进行匹配，若关联值小于关联范围的最小值，则生成第一匹配信号；若关联值不小于关联范围的最小值且不大于关联范围的最大值，则生成第二匹配信号；若关联值大于关联范围的最大值，则生成第三匹配信号；
S44：将第一匹配信号、第二匹配信号和第三匹配信号组合，得到分析数据。
进一步地，预警模块根据分析数据对活塞的氧化进行预警的具体步骤包括：
S51：接收分析数据并进行分析；
S52：若分析数据中包含第一匹配信号，则判定该关联值对应活塞的氧化合格；
S53：若分析数据中包含第二匹配信号，则判定该关联值对应活塞的氧化异常并进行预警提示，将该关联值对应的活塞进行标记得到第一标记活塞；
S54：若分析数据中包含第三匹配信号，则判定该关联值对应活塞的氧化不合格并进行预警提示，将该关联值对应的活塞进行标记得到第二标记活塞；
S55：将第一标记活塞和第二标记活塞进行组合，得到标记活塞集，将标记活塞集发送至调控单元。
进一步地，调控模块根据分析数据对活塞的氧化进行调控的具体步骤包括：
S61：接收分析数据并进行分析，若分析数据中包含第二匹配信号或者第三匹配信号，获取第二匹配信号对应标记活塞集中的第一标记活塞或者第三匹配信号对应标记活塞集中的第二标记活塞；
S62：获取第一标记活塞的坐标并标记为第一坐标，获取第二标记活塞的坐标并标记为第二坐标，将第一坐标和第二坐标组合，得到坐标组合集；
S63：获取工作人员的运维信息，该运行信息包含工作人员的坐标数据、运维类型数据、时长数据和状态数据；
S64：获取坐标数据中的坐标并标记为第三坐标，计算第三坐标与坐标组合集中各个坐标之间的距离并进行组合，得到距离组合集，将距离组合集标记为Bi，i＝1，2...n；设定不同的运维类型均对应一个不同的运类预设值，将运维类型数据中的运维类型与所有的运维类型进行匹配获取对应的运类预设值并标记为G1；将时长数据中当天的维修时长标记为G2；将时长数据中的维修总时长标记为G3；设定不同的工作状态均对应一个不同的状态预设值，将状态数据中的工作状态与所有的工作状态进行匹配获取对应的状态预设值并标记为G4；
S65：将运维信息中标记的数据进行归一化处理并取值，利用公式
Figure BDA0003144204330000041
计算获取工作人员的工匹值；其中，g1、g2、g3和g4表示为不同的比例系数且均大于零；
S66：将最大的工匹值设定为选中工匹值，将选中工匹值对应的工作人员标记为选中人员，根据坐标组合集将选中人员进行调派检测。
本发明的有益效果：
本发明公开的各个方面，通过设置的氧化采集模块、数据处理模块、数据分析模块、预警模块和调控模块之间的配合使用，可以解决现有方案中对活塞的氧化进行监测和分析的准确性不佳的问题，达到提高活塞成品质量的目的；
通过氧化采集模块采集活塞的类型信息和氧化信息，该类型信息包含活塞的型号数据、材料数据和尺寸数据；该氧化信息包含电流数据、厚度数据和时间数据；将类型信息和氧化信息发送至数据处理模块；通过采集活塞的类型信息和氧化信息并进行监测分析，可以从多个方面对活塞的氧化进行监测分析，达到提高活塞监测的准确性的目的；
数据处理模块接收类型信息和氧化信息并进行处理操作，得到类型处理信息和氧化处理信息，并将类型处理信息和氧化处理信息发送至数据分析模块；通过对类型信息和氧化信息进行处理操作，可以使得各项数据更加标准化便于进行计算，达到提高计算效率的目的；
数据分析模块接收类型处理信息和氧化处理信息并进行分析操作，得到分析数据，将分析数据发送至预警模块和调控模块；通过对类型处理信息和氧化处理信息进行分析操作，使得各项数据之间建立联系，从而可以进一步提高活塞监测的准确性，为活塞氧化的分析操作提供有效的数据支撑；
预警模块根据分析数据对活塞的氧化进行预警，调控模块根据分析数据对活塞的氧化进行调控；可以对氧化后的异常活塞进行实时预警，并根据不同工作人员的运维信息进行动态分配和检修，提高了对异常活塞的检修效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种活塞用氧化监测预警系统的模块示意图。
具体实施方式
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法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种活塞用氧化监测预警系统，包含氧化采集模块、数据处理模块、数据分析模块、预警模块和调控模块；
氧化采集模块采集活塞的类型信息和氧化信息，该类型信息包含活塞的型号数据、材料数据和尺寸数据；该氧化信息包含电流数据、厚度数据和时间数据；将类型信息和氧化信息发送至数据处理模块；
本发明实施例中，厚度数据表示为活塞阳极氧化形成的氧化膜的厚度；
数据处理模块接收类型信息和氧化信息并进行处理操作，得到类型处理信息和氧化处理信息，并将类型处理信息和氧化处理信息发送至数据分析模块；具体的步骤包括；
步骤一：获取类型信息中的型号数据、材料数据和尺寸数据，设定不同的活塞型号均对应一个不同的型号预设值，将型号数据中的活塞型号与所有的活塞型号进行匹配获取对应的型号预设值并标记为D1；设定不同的材料均对应一个不同的材料预设值，将材料数据中活塞的材料名称与所有的材料名称进行匹配获取对应的材料预设值并标记为D2；将尺寸数据中活塞的表面积标记为D3；将尺寸数据中活塞的重量标记为D4；
步骤二：将类型信息中标记的数据进行归一化处理并取值，利用公式计算得到型匹值，该公式为
Figure BDA0003144204330000071
其中，XP表示为型匹值，a1、a2、a3和a4表示为不同的比例系数且均大于零；
步骤三：将类型信息中标记的数据与型匹值进行分类组合，得到类型处理信息；
步骤四：获取氧化信息中的电流数据、厚度数据和时间数据，将电流数据中的电流值标记为C1；将厚度数据中氧化膜的厚度标记为C2；将时间数据中的氧化时长标记为C3；
步骤五：将氧化信息中标记的数据进行归一化处理并取值，利用公式计算得到氧匹值，该公式为
Figure BDA0003144204330000072
其中，YP表示为氧匹值，b1、b2和b3表示为不同的比例系数且均大于零，e表示为常数；
步骤六：将氧化信息中标记的数据与氧匹值进行分类组合，得到氧化处理信息；
数据分析模块接收类型处理信息和氧化处理信息并进行分析操作，得到分析数据，将分析数据发送至预警模块和调控模块；具体的步骤包括：
获取类型处理信息中的型匹值XP和氧化处理信息中的氧匹值YP；
利用公式
Figure BDA0003144204330000073
计算得到关联值；其中，c1和c2表示为不同的比例系数且0<c1<c2<1，e表示为常数；
将关联值与预设的关联范围进行匹配，若关联值小于关联范围的最小值，则生成第一匹配信号；若关联值不小于关联范围的最小值且不大于关联范围的最大值，则生成第二匹配信号；若关联值大于关联范围的最大值，则生成第三匹配信号；
将第一匹配信号、第二匹配信号和第三匹配信号组合，得到分析数据；
本发明实施例中，预设的关联范围根据不同类型的活塞以及大量的正常氧化数据和异常氧化数据进行设定；
预警模块根据分析数据对活塞的氧化进行预警，具体的步骤包括：
接收分析数据并进行分析；
若分析数据中包含第一匹配信号，则判定该关联值对应活塞的氧化合格；
若分析数据中包含第二匹配信号，则判定该关联值对应活塞的氧化异常并进行预警提示，将该关联值对应的活塞进行标记得到第一标记活塞；其中，氧化异常表示为活塞的氧化达不到标准但可以使用；
若分析数据中包含第三匹配信号，则判定该关联值对应活塞的氧化不合格并进行预警提示，将该关联值对应的活塞进行标记得到第二标记活塞；其中，氧化不合格表示为活塞的氧化不符合标准且不可以使用；
将第一标记活塞和第二标记活塞进行组合，得到标记活塞集，将标记活塞集发送至调控单元。
调控模块根据分析数据对活塞的氧化进行调控，具体的步骤包括：
接收分析数据并进行分析，若分析数据中包含第二匹配信号或者第三匹配信号，获取第二匹配信号对应标记活塞集中的第一标记活塞或者第三匹配信号对应标记活塞集中的第二标记活塞；
获取第一标记活塞的坐标并标记为第一坐标，获取第二标记活塞的坐标并标记为第二坐标，将第一坐标和第二坐标组合，得到坐标组合集；其中，坐标系可以基于活塞的氧化设备进行设定，将活塞的氧化设备设定为圆心以及预设的距离建立坐标系；
获取工作人员的运维信息，该运行信息包含工作人员的坐标数据、运维类型数据、时长数据和状态数据；其中，运维类型数据表示为工作人员负责不同的检修类型；状态数据包括但不限于工作状态、闲时状态和休息状态；
获取坐标数据中的坐标并标记为第三坐标，计算第三坐标与坐标组合集中各个坐标之间的距离并进行组合，得到距离组合集；其中，距离组合集包括第三坐标与第一坐标之间的距离以及第三坐标与第二坐标之间的距离；将距离组合集标记为Bi，i＝1，2...n；设定不同的运维类型均对应一个不同的运类预设值，将运维类型数据中的运维类型与所有的运维类型进行匹配获取对应的运类预设值并标记为G1；将时长数据中当天的维修时长标记为G2；将时长数据中的维修总时长标记为G3；设定不同的工作状态均对应一个不同的状态预设值，将状态数据中的工作状态与所有的工作状态进行匹配获取对应的状态预设值并标记为G4；
将运维信息中标记的数据进行归一化处理并取值，利用公式
Figure BDA0003144204330000091
计算获取工作人员的工匹值；其中，g1、g2、g3和g4表示为不同的比例系数且均大于零；
将最大的工匹值设定为选中工匹值，将选中工匹值对应的工作人员标记为选中人员，根据坐标组合集将选中人员进行调派检测。
本发明实施例中，上述公式均是去除量纲取其数值计算，通过采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获取。
本发明的工作原理，通过氧化采集模块采集活塞的类型信息和氧化信息，该类型信息包含活塞的型号数据、材料数据和尺寸数据；数据处理模块接收类型信息和氧化信息并进行处理操作，得到类型处理信息和氧化处理信息，并将类型处理信息和氧化处理信息发送至数据分析模块；通过对类型信息和氧化信息进行处理操作，利用公式
Figure BDA0003144204330000101
计算得到型匹值，利用公式
Figure BDA0003144204330000102
计算得到氧匹值，可以使得各个数据标准化便于进行计算，达到提高计算效率的目的；
数据分析模块接收类型处理信息和氧化处理信息并进行分析操作，利用公式
Figure BDA0003144204330000103
计算得到关联值，将关联值与预设的关联范围进行匹配分析得到第一匹配信号、第二匹配信号和第三匹配信号，将第一匹配信号、第二匹配信号和第三匹配信号组合，得到分析数据，将分析数据发送至预警模块和调控模块；
预警模块根据分析数据对活塞的氧化进行预警，调控模块根据分析数据对活塞的氧化进行调控；利用公式
Figure BDA0003144204330000104
计算获取工作人员的工匹值；将最大的工匹值设定为选中工匹值，将选中工匹值对应的工作人员标记为选中人员，根据坐标组合集将选中人员进行调派检测，提高了对异常氧化活塞的处理效率。
在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (6)

1.一种活塞用氧化监测预警系统，其特征在于，包含氧化采集模块、数据处理模块、数据分析模块、预警模块和调控模块；
氧化采集模块采集活塞的类型信息和氧化信息，该类型信息包含活塞的型号数据、材料数据和尺寸数据；该氧化信息包含电流数据、厚度数据和时间数据；将类型信息和氧化信息发送至数据处理模块；
数据处理模块接收类型信息和氧化信息并进行处理操作，得到类型处理信息和氧化处理信息，并将类型处理信息和氧化处理信息发送至数据分析模块；具体的步骤包括；
步骤一：获取类型信息中的型号数据、材料数据和尺寸数据，设定不同的活塞型号均对应一个不同的型号预设值，将型号数据中的活塞型号与所有的活塞型号进行匹配获取对应的型号预设值并标记为D1；设定不同的材料均对应一个不同的材料预设值，将材料数据中活塞的材料名称与所有的材料名称进行匹配获取对应的材料预设值并标记为D2；将尺寸数据中活塞的表面积标记为D3；将尺寸数据中活塞的重量标记为D4；
步骤二：将类型信息中标记的数据进行归一化处理并取值，利用公式计算得到型匹值；
步骤三：将类型信息中标记的数据与型匹值进行分类组合，得到类型处理信息；
步骤四：获取氧化信息中的电流数据、厚度数据和时间数据，将电流数据中的电流值标记为C1；将厚度数据中氧化膜的厚度标记为C2；将时间数据中的氧化时长标记为C3；
步骤五：将氧化信息中标记的数据进行归一化处理并取值，利用公式计算得到氧匹值；
步骤六：将氧化信息中标记的数据与氧匹值进行分类组合，得到氧化处理信息；
数据分析模块接收类型处理信息和氧化处理信息并进行分析操作，得到分析数据，将分析数据发送至预警模块和调控模块；预警模块根据分析数据对活塞的氧化进行预警，调控模块根据分析数据对活塞的氧化进行调控。
2.根据权利要求1所述的一种活塞用氧化监测预警系统，其特征在于，利用公式计算得到型匹值，该公式为
Figure FDA0003144204320000021
其中，XP表示为型匹值，a1、a2、a3和a4表示为不同的比例系数且均大于零。
3.根据权利要求1所述的一种活塞用氧化监测预警系统，其特征在于，利用公式计算得到氧匹值，该公式为
Figure FDA0003144204320000022
其中，YP表示为氧匹值，b1、b2和b3表示为不同的比例系数且均大于零，e表示为常数。
4.根据权利要求1所述的一种活塞用氧化监测预警系统，其特征在于，数据分析模块接收类型处理信息和氧化处理信息并进行分析操作，得到分析数据的具体步骤包括：
S41：获取类型处理信息中的型匹值XP和氧化处理信息中的氧匹值YP；
S42：利用公式
Figure FDA0003144204320000023
计算得到关联值；其中，c1和c2表示为不同的比例系数且0<c1<c2<1，e表示为常数；
S43：将关联值与预设的关联范围进行匹配，若关联值小于关联范围的最小值，则生成第一匹配信号；若关联值不小于关联范围的最小值且不大于关联范围的最大值，则生成第二匹配信号；若关联值大于关联范围的最大值，则生成第三匹配信号；
S44：将第一匹配信号、第二匹配信号和第三匹配信号组合，得到分析数据。
5.根据权利要求1所述的一种活塞用氧化监测预警系统，其特征在于，预警模块根据分析数据对活塞的氧化进行预警的具体步骤包括：
S51：接收分析数据并进行分析；
S52：若分析数据中包含第一匹配信号，则判定该关联值对应活塞的氧化合格；
S53：若分析数据中包含第二匹配信号，则判定该关联值对应活塞的氧化异常并进行预警提示，将该关联值对应的活塞进行标记得到第一标记活塞；
S54：若分析数据中包含第三匹配信号，则判定该关联值对应活塞的氧化不合格并进行预警提示，将该关联值对应的活塞进行标记得到第二标记活塞；
S55：将第一标记活塞和第二标记活塞进行组合，得到标记活塞集，将标记活塞集发送至调控单元。
6.根据权利要求1所述的一种活塞用氧化监测预警系统，其特征在于，调控模块根据分析数据对活塞的氧化进行调控的具体步骤包括：
S61：接收分析数据并进行分析，若分析数据中包含第二匹配信号或者第三匹配信号，获取第二匹配信号对应标记活塞集中的第一标记活塞或者第三匹配信号对应标记活塞集中的第二标记活塞；
S62：获取第一标记活塞的坐标并标记为第一坐标，获取第二标记活塞的坐标并标记为第二坐标，将第一坐标和第二坐标组合，得到坐标组合集；
S63：获取工作人员的运维信息，该运行信息包含工作人员的坐标数据、运维类型数据、时长数据和状态数据；
S64：获取坐标数据中的坐标并标记为第三坐标，计算第三坐标与坐标组合集中各个坐标之间的距离并进行组合，得到距离组合集，将距离组合集标记为Bi，i＝1，2...n；设定不同的运维类型均对应一个不同的运类预设值，将运维类型数据中的运维类型与所有的运维类型进行匹配获取对应的运类预设值并标记为G1；将时长数据中当天的维修时长标记为G2；将时长数据中的维修总时长标记为G3；设定不同的工作状态均对应一个不同的状态预设值，将状态数据中的工作状态与所有的工作状态进行匹配获取对应的状态预设值并标记为G4；
S65：将运维信息中标记的数据进行归一化处理并取值，利用公式
Figure FDA0003144204320000041
计算获取工作人员的工匹值；其中，g1、g2、g3和g4表示为不同的比例系数且均大于零；
S66：将最大的工匹值设定为选中工匹值，将选中工匹值对应的工作人员标记为选中人员，根据坐标组合集将选中人员进行调派检测。
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