一种AI边缘计算故障诊断器

技术领域

本发明涉及诊断器技术领域，具体为一种AI边缘计算故障诊断器。

背景技术

随着各行业的不断发展，对机械设备的需求量也越来越大，而为了保证 各机械设备的正常运行，需要操作人员间隔一端时间就对设备进行一次巡检， 确保机械设备的正常运行，并需要操作人员对机械设备的运行数据进行记录 分析，通过机械设备运行数据上的波动去判断机械设备是否出现故障，但是 操作人员巡检需要每个一段时间进行，在间隔的时间内机械设备突然出现故 障或运行异常则不容易被发现，导致机械设备在出现故障或异常之后继续运 行一段时间知道巡检人员再次对其进行检测才能被发现，会引发机械设备更 严重的故障，针对这个问题，提供了一种AI边缘计算故障诊断器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种AI边缘计算故障诊断器，以解决上述背景技 术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种AI边缘 计算故障诊断器，包括：数据采集模块、数据分析模块、数据处理模块以及 紧急处理模块；

所述数据采集模块包括温度传感器以及振动传感器，利用所述温度传感 器以及所述振动传感器对机械设备进行实时的监测，并将监测数据实时传输 至所述数据分析模块；

所述数据分析模块包括控制单元，通过所述控制单元对机械设备的温度 以及振动数据与设定的标准数据进对比分析，所述控制单元将温度以及振动 数据的分析结果以及温度、振动数据输送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块包括设备运行操控软件，所述设备运行操控软件形成 温度、振动数据曲线图并进行记录储存；

所述紧急处理模块包括警报器以及设备电源，当机械设备存在温度以及 振动数据异常的时候所述控制单元控制所述设备电源断开并控制所述警报器 发出警报提醒操作人员设备异常尽快处理。

优选的，所述控制单元为PLC控制器。

优选的，所述PLC控制器包括电源、中央处理单元、存储器、输入输出 接口、功能模块以及通信模块。

优选的，所述中央处理单元包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。

优选的，所述输入输出接口为FJ-KZJ-302输入输出接口。

优选的，所述通信模块为FX3U-64CCL通信模块。

优选的，所述寄存器包括锁存器或触发器。

优选的，所述温度传感器包括测温元件、保护模块以及传输模块。

优选的，所述振动传感器包括弹簧片、永磁铁、阻尼器、引线、芯杆、 外壳以及线圈。

优选的，所述设备运行操控软件包括设备操控模块、数据存储模块以及 图表生成模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

通过温度传感器以及振动传感器对机械设备进行实时的监测，并将监测 数据实时传输至控制单元，通过控制单元对机械设备的温度以及振动数据与 设定的标准数据进对比分析，控制单元将温度以及振动数据的分析结果以及 温度、振动数据输送至设备运行操控软件，设备运行操控软件形成温度、振 动数据曲线图并进行记录储存，当机械设备存在温度以及振动数据异常的时 候控制单元控制设备电源断开并控制警报器发出警报提醒操作人员设备异常 尽快处理，避免操作人员巡检需要每个一段时间进行，在间隔的时间内机械 设备突然出现故障或运行异常则不容易被发现，导致机械设备在出现故障或 异常之后继续运行一段时间知道巡检人员再次对其进行检测才能被发现，会 引发机械设备更严重故障的情况出现。

具体实施方式

下面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，本领域普通技术工作人员在没 有做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。

本发明提供一种技术方案：一种AI边缘计算故障诊断器，包括：数据采 集模块、数据分析模块、数据处理模块以及紧急处理模块；

通过数据采集模块的设置，可对机械设备运行时的温度以及振动数据进 行收集，当机械设备出现损坏情况的时候最直观的异常就会出现在温度以及 震动参数的异常波动，因此，通过温度以及振动参数的采集可便于对机械设 备的运行异常情况进行监测，通过数据分析模块的设置，可对机械设备的温 度以及振动数据与设定的标准数据进对比分析，控制单元将温度以及振动数 据的分析结果以及温度、振动数据输送至数据处理模块，通过数据处理模块 的设置，可便于操作人员通过数据处理模块对数据分析模块下达指令，是操 作人员控制机械设备的纽带，还可直观的是温度以及振动数据以图表的形式 展示在操作人员的眼前，便于操作人员更加直观的了解设备的运行情况，方 便对机械设备出现突发情况作出相应的判断以及紧急操作，通过紧急处理模 块的设置，可当机械设备存在温度以及振动数据异常的时候所述控制单元控 制所述设备电源断开并控制所述警报器发出警报提醒操作人员设备异常尽快 处理，可在机械设备出现异常或故障的时候及时停止机械设备的运行，防止 机械设备出现异常之后仍然运行加大机械设备的故障情况，还可对操作人员 发出警报，使操作人员及时对机械设备进行检查维修。

数据采集模块包括温度传感器以及振动传感器，利用温度传感器以及振 动传感器对机械设备进行实时的监测，并将监测数据实时传输至数据分析模 块，通过温度传感器与振动传感器的设置，可实时的对机械设备的温度以及 振动情况进行监测并进行数据的收集以及传输，避免由于不能够及时对机械 设备的异常作出相应的处理，防止机械设备在巡检间隔时间出现损坏不容易 发现的情况出现；

数据分析模块包括控制单元，通过控制单元对机械设备的温度以及振动 数据与设定的标准数据进对比分析，控制单元将温度以及振动数据的分析结 果以及温度、振动数据输送至数据处理模块；

数据处理模块包括设备运行操控软件，设备运行操控软件形成温度、振 动数据曲线图并进行记录储存，通过设备操控软件的设置，可对控制单元下 达相应的质量，还可将控制单元输出的数据直观的展现在操作人员的眼前， 使操作人员更加直观的了解机械设备的运行以及异常情况；

紧急处理模块包括警报器以及设备电源，当机械设备存在温度以及振动 数据异常的时候控制单元控制设备电源断开并控制警报器发出警报提醒操作 人员设备异常尽快处理。

具体的，控制单元为PLC控制器，PLC控制器可编程逻辑控制器，一种具 有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控 制指令随时加载内存内储存与执行，可编程控制器由内部CPU，指令及资料内 存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成，广泛应用 于工业控制领域。在可编程逻辑控制器出现之前，一般要使用成百上千的继 电器以及计数器才能组成具有相同功能的自动化系统，而现在，经过编程的 简单的可编程逻辑控制器模块基本上已经代替了这些大型装置，可编程逻辑 控制器的系统程序一般在出厂前已经初始化完毕，用户可以根据自己的需要 自行编辑相应的用户程序来满足不同的自动化生产要求。

其中，PLC控制器包括电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口、功 能模块以及通信模块，通过电源的设置，可将PLC控制器与外部电源连接， 进而对PLC控制器提供其运行所需的电源，中央处理单元简称CPU，以被称为 中央处理器。一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。在逻辑运算 和控制单元中包括一些寄存器，这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据 的暂时保存，由控制器和运算器二部分组成，是一块超大规模的集成电路， 是一台PLC控制器的运算核心和控制核心，它的功能主要是解释计算机指令 以及处理计算机软件中的数据，中央处理器主要包括运算器和高速缓冲存储 器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线。

本实施例中，中央处理单元包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件， 运算逻辑部件逻辑运算有与、或、非三种基本逻辑运算，与，全部条件具备 后，结果才会发生；见0为0，全1为1，或，只要一个条件具备，结果就会 发生；见1为1，全0为0，非，具备条件，结果就不会发生，不具备条件， 结果就会发生，异或，是上面逻辑运算的引申，同为0，异为1，两个n位二 进制数，相对应位之间的逻辑运算叫逻辑位运算，寄存器寄存器的功能是存 储二进制代码，它是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。一个触发器 可以存储1位二进制代码，故存放n位二进制代码的寄存器，需用n个触发 器来构成，按照功能的不同，可将寄存器分为基本寄存器和移位寄存器两大 类。基本寄存器只能并行送入数据，也只能并行输出，移位寄存器中的数据 可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输 出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，或串行输入、 并行输出，十分灵活，用途也很广，控制部件指按照预定顺序改变主电路或 控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反 向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操 作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个PLC 控制器的操作。

本实施例中，输入输出接口为FJ-KZJ-302输入输出接口，输入输出接口 是PLC控制器与外部设备之间交换信息的连接电路，它们通过总线与CPU相 连，简称I/O接口，I/O接口分为总线接口和通信接口两类。

本实施例中，通信模块为FX3U-64CCL通信模块，支持GPRS和短消息双 通道传输数据；支持多中心数据通信，支持远程参数设置、程序升级，支持 数据透明传输，支持域名解析功能，支持各家组态软件和用户自行开发软件 系统，

本实施例中，寄存器包括锁存器或触发器。

本实施例中，温度传感器包括测温元件、保护模块以及传输模块，温度 计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的 温度，一般测量精度较高，在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部 的温度分布。

本实施例中，振动传感器包括弹簧片、永磁铁、阻尼器、引线、芯杆、 外壳以及线圈，振动传感器在测试技术中是关键部件之一，它的作用主要是 将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量，振动传感器将原始要测的 机械量做为振动传感器的输入量，然后由机械接收部分加以接收，形成另一 个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。

本实施例中，设备运行操控软件包括设备操控模块、数据存储模块以及 图表生成模块，通过设备操控模块的设置，可对控制单元下达相应的指令， 使控制单元对机械设备进行控制，通过数据存储模块可勾选需要储存的数据 控制控制单元对数据进行储存，通过图表生成模块可将控制单元形成的曲线 表展示在操作人员的眼前，便于操作人员更加直观的了解设备的运行情况以 及异常情况。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行 业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和 说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发 明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都 落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效。