CN115121884B - 一种管螺纹设备加工监控预警方法 - Google Patents

一种管螺纹设备加工监控预警方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种管螺纹设备加工监控预警方法，属于控制与调节技术领域。该方法主要判断是否对套丝机的运行过程进行预警，具体为：获取被监控的电机扭矩数据、套丝机声音振动幅值数据和管件位置偏移度，然后得到套丝机卡盘质量评价指标和刻蚀质量评价指标；根据套丝机卡盘质量评价指标和刻蚀质量评价指标，得到综合评价向量；利用相空间分析法得到综合评价向量对应的跟踪指标序列；根据跟踪指标序列，预测得到套丝机未来运行时刻对应的预测跟踪指标；判断预测跟踪指标是否大于预设差异阈值，若是，则对套丝机未来运行时刻进行预警。本发明能提高对管螺纹加工过程进行预警的可靠性，也能够及时或提前发现套丝机的运行异常现象。

Description

一种管螺纹设备加工监控预警方法
技术领域
本发明涉及控制与调节技术领域，具体涉及一种管螺纹设备加工监控预警方法。
背景技术
套丝机是一种对管件进行外螺纹加工的设备，在工业上被广泛应用，但是随着套丝机的不断使用，套丝机的部分零件可能会磨损或者异常，而磨损或者异常可能会严重影响工件加工的质量；而工件加工的质量会严重影响所加工工件的使用效果。
现有的一般基于人工方式对管螺纹加工过程进行监控预警，而这种方式一般依据是工作人员的经验，因此主观性较强，并且工作人员不能实时对管螺纹加工过程进行监控分析，也没有依据套丝机运行过程中的状态进行预警，因此这种基于人工方式对管螺纹加工过程进行监控预警的方法准确度和可靠性都较低。
发明内容
本发明提供一种管螺纹设备加工监控预警方法，用于解决现有方法对管螺纹加工过程进行监控预警可靠性较低的问题，所采用的技术方案具体如下：
本发明一个实施例提供了一种管螺纹设备加工监控预警方法包括以下步骤：
获取被监控的套丝机目标运行时间段内的电机扭矩数据；获取被监控的套丝机目标运行时间段内的套丝机声音振动幅值数据；获取被监控的套丝机目标运行时间段内的管件位置偏移度；
根据所述管件位置偏移度，得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标；根据所述电机扭矩数据和所述套丝机声音振动幅值数据，得到套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标；
根据所述套丝机卡盘质量评价指标和所述刻蚀质量评价指标，构建得到套丝机目标运行时间段对应的综合评价向量；利用相空间分析法得到所述综合评价向量对应的套丝机目标运行时间段对应的跟踪指标序列；
根据所述跟踪指标序列，预测得到套丝机未来运行时刻对应的预测跟踪指标；判断所述预测跟踪指标是否大于预设差异阈值，若是，则对套丝机未来运行时刻进行预警。
有益效果：本发明通过对被监控的套丝机目标运行时间段内的电机扭矩数据、套丝机声音振动幅值数据以及管件位置偏移度进行分析，得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标和刻蚀质量评价指标；然后根据套丝机卡盘质量评价指标和刻蚀质量评价指标，构建得到套丝机目标运行时间段对应的综合评价向量；利用相空间分析法得到综合评价向量对应的套丝机目标运行时间段对应的跟踪指标序列；之后根据跟踪指标序列，预测得到套丝机未来运行时刻对应的预测跟踪指标；最后判断预测跟踪指标是否大于预设差异阈值，若是，则对套丝机未来运行时刻进行预警。本发明能提高对管螺纹加工过程进行预警的准确度和可靠性，并且也能够及时或提前发现套丝机的运行异常现象，以及能够及时的对相关人员进行提醒。
优选的，获取被监控的套丝机目标运行时间段内的管件位置偏移度的方法，包括：
获取标准面积，所述标准面积为管件在刻蚀过程中没有出现径向偏移时光源接收器上显示的光源面积；
获取套丝机目标运行时间段内的光源接收器上显示的光源面积；
将所述套丝机目标运行时间段内的光源接收器上显示的光源面积与所述标准面积的比值记为套丝机目标运行时间段内的管件位置偏移度。
优选的，根据所述管件位置偏移度，得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标的方法，包括：
根据套丝机目标运行时间段内各采集时刻的管件位置偏移度，构建正态分布模型；所述正态分布模型所在的坐标系的横轴为管件位置偏移度，纵轴为概率值；
选取一条与横轴平行的直线，所述直线和所述正态分布模型构成的闭合区域面积与横轴和所述正态分布模型构成的闭合区域面积的比值为预设比值阈值；
将所述直线与所述正态分布模型构成的闭合区域对应的各管件位置偏移度记为目标管件位置偏移度；
计算套丝机目标运行时间段内的各目标管件位置偏移度的均值；
将所述均值与预设比值阈值的乘积记为套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标。
优选的，根据所述电机扭矩数据和所述套丝机声音振动幅值数据，得到套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标的方法，包括：
对于套丝机目标运行时间段内的任一采集时刻对应的电机扭矩数据：
计算该电机扭矩数据与该电机扭矩数据对应的各第一电机扭矩数据之间差值的绝对值；所述该电机扭矩数据对应的各第一电机扭矩数据为除套丝机目标运行时间段内该采集时刻对应的电机扭矩数据之外的各采集时刻对应的电机扭矩数据；
根据该电机扭矩数据与该电机扭矩数据对应的各第一电机扭矩数据之间差值的绝对值，得到该电机扭矩数据对应的局部可达密度；
判断所述局部可达密度是否大于预设局部可达密度阈值，若是，则将对应局部可达密度对应的电机扭矩数据记为目标电机扭矩数据；
根据套丝机目标运行时间段内的各目标电机扭矩数据，构建得到套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列；
根据套丝机目标运行时间段内各采集时刻的套丝机声音振动幅值数据，构建得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机声音振动幅值数据序列；
根据所述目标电机扭矩数据序列和所述套丝机声音振动幅值数据序列，得到套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标。
优选的，根据如下公式计算该电机扭矩数据对应的局部可达密度：
Figure 430702DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 234579DEST_PATH_IMAGE002
为该电机扭矩数据对应的局部可达密度，
Figure 977276DEST_PATH_IMAGE003
为该电机扭矩数据对应的第一电机扭矩数据的数量，
Figure 123086DEST_PATH_IMAGE004
为该电机扭矩数据与该电机扭矩数据对应的第u个第一电机扭矩数据之间差值的绝对值。
优选的，根据如下公式计算套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标：
Figure 826600DEST_PATH_IMAGE005
其中，
Figure 450479DEST_PATH_IMAGE006
为套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标，
Figure 188628DEST_PATH_IMAGE007
为套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列，
Figure 20187DEST_PATH_IMAGE008
为套丝机目标运行时间段对应的套丝机声音振动幅值数据序列，
Figure 148680DEST_PATH_IMAGE009
为套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列中各目标电机扭矩数的均值，
Figure 638567DEST_PATH_IMAGE010
为套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列的标准差，
Figure 903326DEST_PATH_IMAGE011
为双曲正切函数，
Figure 453256DEST_PATH_IMAGE012
为套丝机目标运行时间段对应的套丝机声音振动幅值数据序列的标准差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将
对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明一种管螺纹设备加工监控预警方法的流程图。
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案进行清楚、完整的描述，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，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学技术语与属于本发明的技术人员通常理解的含义相同。
本实施例提供了一种管螺纹设备加工监控预警方法，详细说明如下：
如图1所示，该管螺纹设备加工监控预警方法，包括以下步骤：
步骤S001，获取被监控的套丝机目标运行时间段内的电机扭矩数据；获取被监控的套丝机目标运行时间段内的套丝机声音振动幅值数据；获取被监控的套丝机目标运行时间段内的管件位置偏移度。
本实施例主要是对被监控的套丝机的运行过程进行分析，然后依据分析的结果来判断是否对套丝机的运行过程进行预警，或者是否对相关人员进行提醒以及通知相关人员对套丝机进行检修；本实施例主要是依据被监控的套丝机目标运行时间段内的电机扭矩数据、套丝机声音振动幅值数据以及管件位置偏移度，构建套丝机目标运行时间段对应的综合评价向量；然后利用相空间分析法得到综合评价向量对应的套丝机目标运行时间段对应的跟踪指标序列；之后将跟踪指标序列输入到训练好的预测网络中，预测得到套丝机未来运行时刻对应的预测跟踪指标；判断预测跟踪指标是否大于预设差异阈值，若是，则对套丝机未来运行时刻进行预警。该方法与只依据工作人员经验来判断是否对管螺纹加工过程进行预警的方法相比，能提高对管螺纹加工过程进行预警的准确度和可靠性，并且也能够及时或提前发现套丝机的运行异常现象，以及能够及时的对相关人员进行提醒。
由于在对管件进行螺纹加工时，所述管件的螺纹加工质量会受到套丝机刻刀的实际刻蚀过程的影响，即在加工过程中管件的刻蚀质量会受到套丝机刻刀的实际刻蚀过程的影响；而管件的刻蚀质量可以通过套丝机电机的扭矩反映，即如果在套丝机运行过程中刻刀出现了较大磨损，会使得在刻蚀管件时，来自管件切线上的阻力较大，即电机的钮矩较大，所述电机扭矩数据可以直接从电机上读取；因此本实施例获取套丝机目标运行时间段内的电机扭矩数据；所述电机扭矩数据的读取频率需要根据实际情况进行设置，例如可以设置读取频率为10hz；将读取电机扭矩数据的时刻记为采集时刻；因此可以得到套丝机目标运行时间段内各采集时刻的电机扭矩数据。
由于在对管件进行螺纹加工时，套丝机的声音振动幅值也可以反映管件的刻蚀质量，所述声音振动主要是刻蚀刀具与管件表面摩擦时产生的，即如果在对管件进行螺纹加工过程中刻蚀过程出现异常，则套丝机运行过程中的套丝机声音振动幅值可能会出现异常波动；因此本实施例利用声音传感器采集套丝机目标运行时间段内的套丝机声音振动幅值数据，所述声音振动幅值数据的采集频率需要根据实际情况进行设置，例如可以设置采集频率为10hz；因此可以得到套丝机目标运行时间段内各采集时刻的套丝机声音振动幅值数据。
由于在对管件进行螺纹加工时，套丝机的卡盘质量也会对管件的刻蚀质量产生影响；所述卡盘主要是固定待加工的管件，然后固定好的待加工的管件会靠近固定的切割器，切割器上的刻刀对管件进行刻蚀；在刻蚀过程中，所固定的管件是不能有任何松动的，如果由于卡盘异常导致在刻蚀过程中管件出现了偏移或者滑动，则可能会使所加工管件上的螺纹出现深浅不均匀的现象，并且如果出现严重偏移或者滑动时还可能使管件在加工过程出现断裂；由于套丝机的卡盘质量可以通过管件在刻蚀过程中是否出现径向偏移反映，所述径向为管件加工过程中与管件传送方向垂直的方向，因此本实施例在加工管件的前卡盘一侧的中心安装固定光源，其光源直线和管件的内壁保持在一条水平线上，在管件尾部安装一个光源接收器，当管件在刻蚀过程中出现径向偏移时，会导致管件通过的光被遮挡，即在光源接收器上显示的光源面积会变小；因此本实施例首先获取标准面积，即管件在刻蚀过程中没有出现径向偏移时光源接收器上显示的光源面积；然后获取套丝机目标运行时间段内光源接收器上显示的光源面积，所述套丝机目标运行时间段内光源接收器上显示的光源面积的获取频率需要根据实际情况进行设置，例如可以设置获取频率为10hz，将获取光源面积的时刻记为采集时刻；将获取的套丝机目标运行时间段内的光源接收器上显示的光源面积与标准面积的比值记为套丝机目标运行时间段内的管件位置偏移度；因此可以得到套丝机目标运行时间段内各采集时刻的管件位置偏移度。
本实施例中所述套丝机目标运行时间段内的任一采集时刻对应一个电机扭矩数据、一个套丝机声音振动幅值数据以及一个管件位置偏移度；设置套丝机目标运行时间段的时长为套丝机对一个管件进行螺纹加工时的时长。
步骤S002，根据所述管件位置偏移度，得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标；根据所述电机扭矩数据和所述套丝机声音振动幅值数据，得到套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标。
本实施例通过对套丝机目标运行时间段内的管件位置偏移度、电机扭矩数据以及套丝机声音振动幅值数据进行分析，得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标和对应的刻蚀质量评价指标；所述套丝机卡盘质量评价指标和对应的刻蚀质量评价指标为后续得到套丝机目标运行时间段对应的跟踪指标序列的基础。
（a）根据套丝机目标运行时间段内的管件位置偏移度，得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标的具体过程为：
由于上述得到的各采集时刻的管件位置偏移度中可能会存在检测误差，而误差数据会影响对套丝机卡盘质量评价指标的计算；因此本实施例首先根据套丝机目标运行时间段内各采集时刻的管件位置偏移度，构建正态分布模型；所述正态分布模型所在的坐标系的横轴为管件位置偏移度，纵轴为概率值；选取一条与横轴平行的直线，使得该直线和所述正态分布模型构成的闭合区域面积与横轴和所述正态分布模型构成的闭合区域面积的比值为预设比值阈值，之后将该直线与所述正态分布模型构成的闭合区域对应的各管件位置偏移度记为目标管件位置偏移度；所述预设比值阈值需要根据实际需要进行设置，例如可以是0.98；然后计算套丝机目标运行时间段内的各目标管件位置偏移度的均值；将所述均值与预设比值阈值的乘积记为套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标，所述套丝机卡盘质量评价指标的值越大，表明套丝机目标运行时间段对应的卡盘质量越不好，即套丝机目标运行时间段的运行状态越不好。
（b）根据套丝机目标运行时间段内的电机扭矩数据和套丝机声音振动幅值数据，得到套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标的具体过程为：
因为管件材质的均匀情况会影响管件的刻蚀质量，即当管件材质出现不均匀情况时，目标运行时间段内的电机扭矩数据中可能会出现局部极值的现象，而这些异常数据会影响对刻蚀质量评价指标的计算；因此本实施例中对于套丝机目标运行时间段内的任一采集时刻对应的电机扭矩数据：计算该电机扭矩数据与该电机扭矩数据对应的各第一电机扭矩数据之间差值的绝对值；所述该电机扭矩数据对应的各第一电机扭矩数据为除套丝机目标运行时间段内的该采集时刻对应的电机扭矩数据之外的各采集时刻对应的电机扭矩数据；根据该电机扭矩数据与该电机扭矩数据对应的各第一电机扭矩数据之间差值的绝对值，得到该电机扭矩数据对应的局部可达密度；根据如下公式计算该电机扭矩数据对应的局部可达密度：
Figure 69045DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 362623DEST_PATH_IMAGE002
为该电机扭矩数据对应的局部可达密度，
Figure 996736DEST_PATH_IMAGE003
为该电机扭矩数据对应的第一电机扭矩数据的数量，
Figure 451988DEST_PATH_IMAGE004
为该电机扭矩数据与该电机扭矩数据对应的第u个第一电机扭矩数据之间差值的绝对值。
Figure 555073DEST_PATH_IMAGE002
越大，表明该电机扭矩数据与其余电机扭矩数据之间的差异越小，即说明该电机扭矩数据是异常数据的可能性越小；
Figure 386763DEST_PATH_IMAGE002
越小，表明该电机扭矩数据与其余电机扭矩数据之间的差异越大，即说明该电机扭矩数据是异常数据的可能性越大。
本实施例通过上述过程可以得到套丝机目标运行时间段内各采集时刻的电机扭矩数据对应的局部可达密度；然后判断所述局部可达密度是否大于预设局部可达密度阈值，若是，则将对应局部可达密度对应的电机扭矩数据记为目标电机扭矩数据；所述预设局部可达密度阈值需要根据实际情况设置。之后根据套丝机目标运行时间段内的各目标电机扭矩数据，构建得到套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列。然后根据套丝机目标运行时间段内各采集时刻的套丝机声音振动幅值数据，构建得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机声音振动幅值数据序列；根据套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列和套丝机声音振动幅值数据序列，得到套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标；根据如下公式计算套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标：
Figure 891694DEST_PATH_IMAGE005
其中，
Figure 517847DEST_PATH_IMAGE006
为套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标，
Figure 373808DEST_PATH_IMAGE007
为套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列，
Figure 196139DEST_PATH_IMAGE008
为套丝机目标运行时间段对应的套丝机声音振动幅值数据序列，
Figure 352314DEST_PATH_IMAGE009
为套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列中各目标电机扭矩数的均值，
Figure 352631DEST_PATH_IMAGE010
为套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列的标准差，
Figure 227046DEST_PATH_IMAGE011
为双曲正切函数，
Figure 603801DEST_PATH_IMAGE012
为套丝机目标运行时间段对应的套丝机声音振动幅值数据序列的标准差。
Figure 880061DEST_PATH_IMAGE006
越大，表明套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量越好；
Figure 51280DEST_PATH_IMAGE009
越大，表明套丝机目标运行时间段内的电机扭矩数据越大，即套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量越不好；
Figure 412991DEST_PATH_IMAGE012
越大，表明套丝机目标运行时间段内的声音振动幅值数据波动程度越大，即套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量越不好；
Figure 577125DEST_PATH_IMAGE013
是对
Figure 911154DEST_PATH_IMAGE009
的修正，当
Figure 315591DEST_PATH_IMAGE013
越小时，表明
Figure 102281DEST_PATH_IMAGE009
的可靠度越高。
步骤S003，根据所述套丝机卡盘质量评价指标和所述刻蚀质量评价指标，构建得到套丝机目标运行时间段对应的综合评价向量；利用相空间分析法得到所述综合评价向量对应的套丝机目标运行时间段对应的跟踪指标序列。
本实施例中，通过对套丝机卡盘质量评价指标和刻蚀质量评价指标进行分析，构建得到套丝机目标运行时间段对应的综合评价向量；然后利用相空间分析法得到综合评价向量对应的套丝机目标运行时间段对应的跟踪指标序列；后续利用跟踪指标序列得到套丝机未来运行时刻对应的预测跟踪指标。具体为：
根据套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标和套丝机卡盘质量评价指标，构建得到套丝机目标运行时间段对应的综合评价向量
Figure 86418DEST_PATH_IMAGE014
，其中，
Figure 789800DEST_PATH_IMAGE015
为套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标。然后利用相空间分析法得到综合评价向量对应的套丝机目标运行时间段对应的跟踪指标序列；例如对于长度为N的综合评价向量
Figure 568401DEST_PATH_IMAGE016
，根据嵌入定理，得到重构相空间为：
Figure 107966DEST_PATH_IMAGE017
其中，Nm为重构后相空间中相点的个数，且Nm＝N-(m-1)τ，m为嵌入维数，τ为延迟时间。
延迟时间τ的选择采用自相关函数法，选取自相关函数：
Figure 630214DEST_PATH_IMAGE018
取自相关函数第一个过零点时对应的τ为延迟时间，其中j＝1,…,m-1；然后计算相空间中下一时刻的相点：在相空间中计算各相点到中心相点
Figure 922524DEST_PATH_IMAGE019
之间的欧氏距离
Figure 668764DEST_PATH_IMAGE020
，找出
Figure 164467DEST_PATH_IMAGE019
的参考向量集
Figure 287144DEST_PATH_IMAGE021
，由RK(C)计算相空间中下一时刻的相点
Figure 653534DEST_PATH_IMAGE022
：
Figure 288784DEST_PATH_IMAGE023
其中，
Figure 271783DEST_PATH_IMAGE024
为邻域中各点到中心点的空间距离中的最小距离，
Figure 135834DEST_PATH_IMAGE025
，L为预测调节参数，一般取L≥1；并将下一时刻的相点
Figure 617717DEST_PATH_IMAGE022
与真值作差得到的相位差作为跟踪指标p。
因此本实施例中通过上述方式可以得到套丝机目标运行时间段对应的综合评价向量对应的跟踪指标序列。
步骤S004，根据所述跟踪指标序列，预测得到套丝机未来运行时刻对应的预测跟踪指标；判断所述预测跟踪指标是否大于预设差异阈值，若是，则对套丝机未来运行时刻进行预警。
本实施例通过对跟踪指标进行分析，预测得到套丝机未来运行时刻对应的预测跟踪指标；之后判断预测跟踪指标是否大于预设差异阈值，若是，则对套丝机未来运行时刻进行预警；具体为：
判断套丝机目标运行时间段对应的综合评价向量对应的跟踪指标序列中各跟踪指标是否大于预设差异阈值，若是，则对相关人员进行提醒，即提醒相关人员机器出现了不正常运行；否则，则将套丝机目标运行时间段对应的综合评价向量对应的跟踪指标序列输入到训练好的TCN网络中，得到套丝机未来运行时刻对应的预测跟踪指标；判断预测跟踪指标是否大于预设差异阈值，若是，则对套丝机未来运行时刻进行预警；所述预设差异阈值需要根据实际情况进行设置。所述TCN网络为预测网络，具体的网络结构和训练过程为现有技术，因此不做具体描述。
有益效果：本实施例通过对被监控的套丝机目标运行时间段内的电机扭矩数据、套丝机声音振动幅值数据以及管件位置偏移度进行分析，得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标和刻蚀质量评价指标；然后根据套丝机卡盘质量评价指标和刻蚀质量评价指标，构建得到套丝机目标运行时间段对应的综合评价向量；利用相空间分析法得到综合评价向量对应的套丝机目标运行时间段对应的跟踪指标序列；之后根据跟踪指标序列，预测得到套丝机未来运行时刻对应的预测跟踪指标；最后判断预测跟踪指标是否大于预设差异阈值，若是，则对套丝机未来运行时刻进行预警。本实施例能提高对管螺纹加工过程进行预警的准确度和可靠性，并且也能够及时或提前发现套丝机的运行异常现象，以及能够及时的对相关人员进行提醒。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种管螺纹设备加工监控预警方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
获取被监控的套丝机目标运行时间段内的电机扭矩数据；获取被监控的套丝机目标运行时间段内的套丝机声音振动幅值数据；获取被监控的套丝机目标运行时间段内的管件位置偏移度；
根据所述管件位置偏移度，得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标；根据所述电机扭矩数据和所述套丝机声音振动幅值数据，得到套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标；
根据所述套丝机卡盘质量评价指标和所述刻蚀质量评价指标，构建得到套丝机目标运行时间段对应的综合评价向量；利用相空间分析法得到所述综合评价向量对应的套丝机目标运行时间段对应的跟踪指标序列；
根据所述跟踪指标序列，预测得到套丝机未来运行时刻对应的预测跟踪指标；判断所述预测跟踪指标是否大于预设差异阈值，若是，则对套丝机未来运行时刻进行预警。
2.如权利要求1所述的一种管螺纹设备加工监控预警方法，其特征在于，所述获取被监控的套丝机目标运行时间段内的管件位置偏移度的方法，包括：
获取标准面积；所述标准面积为管件在刻蚀过程中没有出现径向偏移时光源接收器上显示的光源面积；
获取套丝机目标运行时间段内的光源接收器上显示的光源面积；
将所述套丝机目标运行时间段内的光源接收器上显示的光源面积与所述标准面积的比值记为套丝机目标运行时间段内的管件位置偏移度。
3.如权利要求1所述的一种管螺纹设备加工监控预警方法，其特征在于，所述根据所述管件位置偏移度，得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标的方法，包括：
根据套丝机目标运行时间段内各采集时刻的管件位置偏移度，构建正态分布模型；所述正态分布模型所在的坐标系的横轴为管件位置偏移度，纵轴为概率值；
选取一条与横轴平行的直线，所述直线和所述正态分布模型构成的闭合区域面积与横轴和所述正态分布模型构成的闭合区域面积的比值为预设比值阈值；
将所述直线与所述正态分布模型构成的闭合区域对应的各管件位置偏移度记为目标管件位置偏移度；
计算套丝机目标运行时间段内的各目标管件位置偏移度的均值；
将所述均值与预设比值阈值的乘积记为套丝机目标运行时间段对应的套丝机卡盘质量评价指标。
4.如权利要求1所述的一种管螺纹设备加工监控预警方法，其特征在于，所述根据所述电机扭矩数据和所述套丝机声音振动幅值数据，得到套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标的方法，包括：
对于套丝机目标运行时间段内的任一采集时刻对应的电机扭矩数据：
计算该电机扭矩数据与该电机扭矩数据对应的各第一电机扭矩数据之间差值的绝对值；所述该电机扭矩数据对应的各第一电机扭矩数据为除套丝机目标运行时间段内该采集时刻对应的电机扭矩数据之外的各采集时刻对应的电机扭矩数据；
根据该电机扭矩数据与该电机扭矩数据对应的各第一电机扭矩数据之间差值的绝对值，得到该电机扭矩数据对应的局部可达密度；
判断所述局部可达密度是否大于预设局部可达密度阈值，若是，则将对应局部可达密度对应的电机扭矩数据记为目标电机扭矩数据；
根据套丝机目标运行时间段内的各目标电机扭矩数据，构建得到套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列；
根据套丝机目标运行时间段内各采集时刻的套丝机声音振动幅值数据，构建得到套丝机目标运行时间段对应的套丝机声音振动幅值数据序列；
根据所述目标电机扭矩数据序列和所述套丝机声音振动幅值数据序列，得到套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标。
5.如权利要求4所述的一种管螺纹设备加工监控预警方法，其特征在于，根据如下公式计算该电机扭矩数据对应的局部可达密度：
Figure 286215DEST_PATH_IMAGE002
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为该电机扭矩数据对应的局部可达密度，
Figure 999627DEST_PATH_IMAGE004
为该电机扭矩数据对应的第一电机扭矩数据的数量，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为该电机扭矩数据与该电机扭矩数据对应的第u个第一电机扭矩数据之间差值的绝对值。
6.如权利要求4所述的一种管螺纹设备加工监控预警方法，其特征在于，根据如下公式计算套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
其中，
Figure 379793DEST_PATH_IMAGE008
为套丝机目标运行时间段对应的刻蚀质量评价指标，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列，
Figure 691825DEST_PATH_IMAGE010
为套丝机目标运行时间段对应的套丝机声音振动幅值数据序列，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列中各目标电机扭矩数的均值，
Figure 817251DEST_PATH_IMAGE012
为套丝机目标运行时间段对应的目标电机扭矩数据序列的标准差，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为双曲正切函数，
Figure 861430DEST_PATH_IMAGE014
为套丝机目标运行时间段对应的套丝机声音振动幅值数据序列的标准差。
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