一种在线检测故障及消除缺陷导引方法、记录媒体及系统

技术领域

本发明属于故障监控技术领域，公开了一种在线检测故障及消除缺陷导引方法、记录媒体及系统。

背景技术

随着智能流水线的推广，智能化、自动化设备越来越多，任一设备或部件发生故障，往往带来整条线的停滞。传统的运维主要依赖人工，运维的质量取决于巡线人员的经验和责任心，实现全线巡检的成本高，效率低，实时性差，不能满足日益增长的自动化设备对安全稳定运行的要求；而常规的闭环单机智能故障诊断在应对各部位的故障存在相关性或多个点位的传感器反馈信息决定的复合故障的情况下，很难理顺关系，做出正确的诊断并采取适宜的措施。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种在线检测故障及消除缺陷导引方法，具体方案包括如下步骤：

故障告警流程与消除缺陷导引流程，故障告警流程为依据智能化监测的基本准则，拟合所监测设备的故障状态和传感器反馈信息的对应关系，建立数学模型，针对故障状态对应加入消除缺陷导引专家库信息，形成结构化的监测序列，设备运行过程中，控制系统根据现场所述传感器反馈信息判断对应的故障状态，实现故障告警；所述消除缺陷导引流程为依据故障告警流程所反馈的故障状态，控制系统检索所述监测序列中的该故障状态所对应的所述消除缺陷导引专家库信息，获得消除故障的方法，如果依据上述方法不能消除故障，则现场排除故障并修订所述消除缺陷导引专家库信息。

优选的，所述拟合所监测设备的故障状态和传感器反馈信息的对应关系通过对象与对象之间开放式的数据通信实现，还包括以下步骤：

IN1.确定故障类型与待监测设备类型对应关系；

IN2.确定故障告警是针对设备整机还是部件；

IN3.确定故障监测传感器类型及数据采集频率和读取方式；

IN4.确定故障告警级别；

根据干式套管的外形和工作方式，这两处位置的加热容易实现且更符合现实工况。

进一步的，所述建立数学模型的步骤是通过交互式机器学习算法来获得故障状态和传感器反馈信息的对应关系。

采用本发明的技术方案，可以实现工业互联网领域，智能制造流水线提的智能化运维。健全物联设备基础数据采集能力，可以极大的提高各流水线体的运行质量，同时提高检测工作效率，减少巡视运维工作人员，增强复合故障的判断准确率，减少各自动化系统建设厂家专职运行维护人数。同时可以延长设备的整体使用寿命，保障自动化流水线体连续、不间断生产运行，提高检定生产效率，进而保证生产线体的生产质量，降低错误率。促进工业物联网自动化流水线领域高质量的发展。

本发明的另一方案在于提供一种非暂态可读记录媒体，用以存储包含多个指令的一个或多个程序，当执行指令时，将致使处理电路执行上述的一种在线检测故障及消除缺陷导引方法。

本发明的又一方案在于提供一种在线检测故障及消除缺陷导引系统，包括处理电路及与其电性耦接的存储器，所述存储器配置储存至少一程序，所述程序包含多个指令，所述处理电路运行所述程序，能执行上述一种在线检测故障及消除缺陷导引方法。

本发明还提供一种在线检测故障及消除缺陷导引系统，包括工作界面、传感器、控制器、存储器、上位机、执行单元，上述设施与待监控设备组成局域网，并通过网关与互联网相连，所述上位机中安装有故障告警模块与消除缺陷导引模块，能下载并保存消除缺陷导引专家库。

优选的，所述消除缺陷导引专家库包括故障类型与待监测设备类型对应关系；所述故障告警模块包括分级整机故障告警和部件故障告警；所述控制器适应不同传感器的数据采集频率和读取方式。

进一步的，上位机中建有通过交互式机器学习算法来获得故障状态和传感器反馈信息的对应关系的数学模型。

此硬件系统可有效的支撑多点位传感器信息复合故障判断，从而有效地实施本发明中提到的方法，提升了监控效率，减少了人力资源的投入，通过不断完善的专家库并获得互联网资源，提升了生产线自动化管理的可靠性和应急处理的及时性。

附图说明

图1为本发明实施例1中系统组网信息交互示意图；

图2为本发明实施例2中分析方法工作示意图。

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描述，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创新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1

一种在线检测故障及消除缺陷导引系统的实施例，包括工作界面、传感器、控制器、存储器、上位机、执行单元，上述设施与待监控设备组成局域网，并通过网关与互联网相连，所述上位机中安装有故障告警模块与消除缺陷导引模块，能下载并保存消除缺陷导引专家库。该专家库包括故障类型与待监测设备类型对应关系；故障告警模块包括分级设置的整机故障告警和部件故障告警；控制器能适应不同传感器的数据采集频率和读取方式。上位机中建有通过交互式机器学习算法来获得故障状态和传感器反馈信息的对应关系的数学模型。

系统基于不改动现有所监测设备线路连接，亦不干扰工作状态的原则，通过各环节传感器的交互融合，使系统具备实时监测流水线智能化设备的能力。本实施例对一特定生产线进行运维监控，确定故障信息针对的该流水线的关键设备，按大类可分为4类：程控源、接触器、升流器和升压变。

在设备之间的线路选用低功耗低耦合传感器，传感器布置在终端确保数据准确；

通过对模拟量的检测，可线性的了解设备的即刻状态及变化趋势，如电流、电压值。通过对数字量的检测，可判断设备有无根据指令作出正确的动作，如接触器的开关信号等。

确定设备出现故障与否；针对传感器监测设备采集的数据，按规则进行分析、入库，对于逻辑比较简单的开关信号，可直接作出判断，对于有规则、关联性强的故障，可通过系统内建的数学模型对关键点前后模拟量与数字量进行联合分析，并从专家库中检索出相应的消除缺陷措施。

工作界面采用文字阅读+图片流程介绍+现场实操视频拍摄等方式进行故障排障，消除缺陷缺导引。

实施例2

一种在线检测故障及消除缺陷导引方法的实施例，包括如下步骤：

故障告警流程与消除缺陷导引流程，故障告警流程为依据智能化监测的基本准则，利用控制系统中的观察模块和分析模块通过交互式机器学习算法来获得故障状态和传感器反馈信息的对应关系，建立数学模型，针对故障状态对应加入消除缺陷导引专家库信息，形成结构化的监测序列，设备运行过程中，控制系统根据现场所述传感器反馈信息判断对应的故障状态，实现故障告警；所述消除缺陷导引流程为依据故障告警流程所反馈的故障状态，控制系统检索所述监测序列中的该故障状态所对应的所述消除缺陷导引专家库信息，获得消除故障的方法，如果依据上述方法不能消除故障，则现场排除故障并修订所述消除缺陷导引专家库信息。

根据当前流水线体现有关键设备的应用情况消除缺陷导引专家库及建模规划的部分图表，举例如下：

根据现场关键设备的应用等级,将故障划分为不同的等级；现场应用等级根据专机对线体工作的影响高低而划分为A、B、C三类，A类设备为对线体影响巨大，出现故障后将导致线体无法运行的设备，B类设备为出现故障后对线体出现部分影响，线体可以部分工作，既而影响线体的产量，C类设备为出线故障后对线体的运行机制、产量不会产生任何影响的设备。

采用机器自主学习的方法，每次专机设备出现故障后能够根据学习算法自动进行记录并存储不同故障信息，从机器学习算法库中选择合适的机器学习算法，充分观察故障现象、故障消缺和故障处理等操作，获取故障信息的参数，如故障码、电压、电流、厂房环境、气压等等。将获取的故障发生特征参数传输至分析模型中，从机器学习算法库中获取适合故障处理相应特征参数的学习模型，利用其对故障发生时参数进行分析挖掘，获取故障处理的总体描述信息，分析总体故障告警描述信息，判断当前环境是否影响专机设备正常行动或工作，环境不影响专机设备的正常行动或工作时，继续执行故障感知；反之，则执行决策模块，通过融合其他历史故障消缺的决策方案，生成本故障消缺元素的最优策略方案，交由相应动作单元，形成动作闭环。

提供智能监测系统，对专机状态、图表进行实时监测和关联，特定、针对性的去提醒和解决相关故障设备；智能监测系统是利用泛在电力物联网全息感知技术，通过流水线上智能传感器(温度传感器、电气传感器、图像传感器、视觉传感器、震动传感器、噪声传感器、烟雾传感器、速度传感器、巡检机器人等)、智能芯片、感知设备、边缘智能处理手段对流水线上关键设备的相关信息进行采集。对线体中满足采集条件的设备进行实时告警数据采集，与各设备进行接口对接,按照一定的时间频率去读取接口数据,以图形化的方式展示到实时监控系统中

根据故障码智能推荐和优化解决方案；故障码是在建立图表时，会对每一个专机设备的故障信息进行编码，该编码为对应故障的唯一身份证号信息，该故障码与专机设备码进行绑定，当监测到故障码出现异常时，自动在库中进行过滤。

工作人员也可以根据系统按照故障码与图表进行的系列运算和推荐，逐条消缺，自行解决故障，定义方式如下表所示：

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机、可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

将上述方法步骤汇编成程序再存储于硬盘或其他非暂态存储介质就构成了本发明的“一种非暂态可读记录媒体”技术方案；而将该存储介质与计算机处理器电连接，通过数据处理能完成在线检测故障及消除缺陷导引，则构成本发明的“一种在线检测故障及消除缺陷导引系统”技术方案。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。