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申请/专利权人：闽江师范高等专科学校

申请日：2024-12-24

公开（公告）日：2025-01-24

公开（公告）号：CN119356266A

专利技术分类：..全面工厂控制，即集中控制许多机器，例如直接或分布数字控制（DNC）、柔性制造系统（FMS）、集成制造系统（IMS）、计算机集成制造（CIM）[2006.01]

专利摘要：本发明涉及工业设备管理技术领域，其公开了一种基于工业互联网的工业设备生产管理系统，包括数据采集端、数据传输模块、数据分析中心和结果输出模块；本发明可采集设备运行参数及环境数据，并利用工业以太网或无线传感器网络协议，确保数据能从采集端有效传至数据分析中心，为后续分析提供基础。实时经数据预处理、关联分析、多维度状态评估等，精准判断设备运行状态及风险。同时还能开展环境影响评估，明确车间环境数据与设备运行参数的关联问题，提前发现异常诱因，最后将分析结果展示给管理人员，使其直观了解设备情况，为合理决策助力，保障工业设备生产高效、稳定开展。

专利权项：1.一种基于工业互联网的工业设备生产管理系统，其特征在于，包括：数据采集端，用于负责采集工业设备生产过程中的目标数据；数据传输模块，用于利用工业互联网技术，将采集到的目标数据进行传输；数据分析中心，用于对传输过来的数据进行运行状态评估和环境影响评估；所述数据分析中心的运行状态评估方式如下：StepA1、数据预处理：StepA1.1、在指定周期内，提取各种属性的设备运行参数；并将温度、压力、转速依次标记为Ti，Pi和Ni，i=1、2、……n，n表示指定周期内时间采集点的数量；其中，Ti表示为在指定周期内的第几个时间采集点对应指定设备部件位置上的温度值，Pi表示为在指定周期内的第几个时间采集点对应指定设备部件位置上的压力值，Ni表示为在指定周期内的第几个时间采集点对应指定设备部件位置上的转速值；StepA1.2、计算出指定周期内对应属性设备运行参数的平均值和标准差；其包含所有温度Ti的平均值和标准差，并将其依次记为PT和BT、所有压力Pi的平均值和标准差，并将其依次记为PP和BP、所有转速Ni的平均值和标准差，并将其依次记为PN和BN；StepA1.3、将对应属性的设备运行参数减去其对应的平均值，随之将其结果除以标准差，得到各种属性标准化后的设备运行参数；StepA2、数据关联分析：通过皮尔逊相关系数公式，计算出标准化后各种属性对应设备运行参数各种属性之间关联度，并将温度与压力的关联度、温度与转速之间的关联度以及转速与压力之间的关联度，并将其依次记为RTP、RTN和RNP；StepA3、设备状态评估：StepA3.1、参数评估：StepA3.1.1、提取预设的设备运行参数上限阈值和下限阈值；其包含分别与温度、压力、转速对应的上限阈值和下限阈值；并将温度的上限阈值和下限阈值分别标记为Tmax和Tmin，将压力的上限阈值和下限阈值分别标记为Pmax和Pmin，将转速的上限阈值和下限阈值分别标记为Nmax和Nmin；StepA3.1.2、将标准化前依据Ti，Pi和Ni对应得到的平均值PT、PP和PN分别与其对应的上限阈值和下限阈值进行比较，依据比较结果，确定设备的温度状态、压力状态和转速状态：StepA3.2、综合评估：StepA3.2.1、提取标准化后的温度值T1i、压力值P1i、转速值N1i分别对应的平均值PT1、PP1、PN1；同时提取依据温度、压力、转速对应预设的权重系数，并将其标记为WT、WP、WN；StepA3.2.2、通过： 计算出设备的综合运行状态指数ZTPN；StepA3.2.3、将综合运行状态指数ZTPN与预设的综合状态阈值ZY进行比较：若ZTPN＞ZY，则表示设备存在异常运行风险，并生成综合风险信号；若ZTPN≤ZY，则表示设备运行正常；StepA3.3、关联评估：StepA3.3.1、提取RTP、RTN、RNP分别对应预设的关联度阈值区间，并将其依次记为[RTP，min，RTP，max]、[RTN，min，RTN，max]、[RNP，min，RNP，max]；StepA3.3.2、将各个RTP、RTN、RNP分别与对应预设的关联度阈值区间进行比较，依据比较结果，确定出与各种属性设备运行参数之间的关联问题；结果输出模块，用于将数据分析中心得到的结果展示给相关管理人员。

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