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数据采集方法、装置和系统、电子设备及存储介质

2021-03-16 07:29:25

数据采集方法、装置和系统、电子设备及存储介质

  技术领域

  本申请实施例涉及工业控制技术领域,尤其涉及数据采集方法、装置、系统、电子设备及存储介质。

  背景技术

  在自动化的设备生产线上具有大量的生产部件。在自动生产的过程中,需要对于生产部件进行工作状态的监控,这就不可避免的需要对生产部件进行相应的数据采集。

  而在自动生产过程中,生产部件的状态也会产生各种变化。也就是说,当现场设备工作状态发生变化时,应改变一些参数的采集方式使之适合现场设备工作状态,而在当前,这样的操作都由现场维护人员手动完成,很不方便且效率太低。

  发明内容

  为了解决上述问题,本发明实施例提供了数据采集方法、装置和系统、电子设备及存储介质,以至少部分地解决上述问题。

  根据本发明实施例的第一方面,提供了一种数据采集方法,应用于包括多个生产部件的设备生产线的数据采集端,其特征在于,所述方法包括:

  获取生产部件的生产环境参数,所述生产环境参数用于表征所述生产部件的工作状态;

  对所述生产部件的生产环境参数进行滤除,生成滤除后的生产环境参数;

  发送所述滤除后的生产环境参数至服务端,以便所述服务端根据所述滤除后的生产环境参数生成参数采集策略;

  接收服务端返回的所述参数采集策略,根据所述参数采集策略调整生产环境参数的采集方式。

  根据本发明的另一方面,提供了一种数据采集方法,应用于服务端中,其特征在于,所述方法包括:

  接收数据采集端所发送的滤除后的生产环境参数,根据所述滤除后的生产环境参数确定生产部件的生产环境参数;

  针对至少一个生产部件,根据该部件的生产环境参数确定该生产部件的当前工作状态,判断所述当前工作状态与预设的额定工作状态的差异程度;

  根据所述差异程度生成对应于该生产部件的参数采集策略;

  发送所述参数采集策略之所述数据采集端,以便所述数据采集端根据所述参数采集策略调整对于该生产部件的生产环境参数的采集方式。

  与一方面对应的,本申请实施例还提供一种数据采集装置,应用于包括多个生产部件的设备生产线的数据采集端,其特征在于,所述装置包括:

  获取模块,获取生产部件的生产环境参数,所述生产环境参数用于表征所述生产部件的工作状态;

  滤除模块,对所述生产部件的生产环境参数进行滤除,生成滤除后的生产环境参数;

  发送模块,发送所述滤除后的生产环境参数至服务端,以便所述服务端根据所述滤除后的生产环境参数生成参数采集策略;

  调整模块,接收服务端返回的所述参数采集策略,根据所述参数采集策略调整生产环境参数的采集方式。

  与另一方面对应的,本申请实施例还提供一种数据采集装置,应用于服务端中,其特征在于,所述装置包括:

  接收模块,接收数据采集端所发送的滤除后的生产环境参数,根据所述滤除后的生产环境参数确定生产部件的生产环境参数;

  判断模块,针对至少一个生产部件,根据该部件的生产环境参数确定该生产部件的当前工作状态,判断所述当前工作状态与预设的额定工作状态的差异程度;

  生成模块,根据所述差异程度生成对应于该生产部件的参数采集策略;

  发送模块,发送所述参数采集策略之所述数据采集端,以便所述数据采集端根据所述参数采集策略调整对于该生产部件的生产环境参数的采集方式。

  本发明实施例的第三方面,还提供了一种数据采集系统,包括数据采集端和服务端,其特征在于,在所述系统中,

  所述数据采集端,对所述生产部件的生产环境参数进行滤除,生成滤除后的生产环境参数;

  所述数据采集端,发送所述生产环境参数至服务端;

  所述服务端,接收数据采集端所发送的滤除后的生产环境参数,根据所述滤除后的生产环境参数确定生产部件的生产环境参数;

  所述服务端,针对至少一个生产部件,根据该部件的生产环境参数确定该生产部件的当前工作状态,判断所述当前工作状态与预设的额定工作状态的差异程度;

  所述服务端,根据所述差异程度生成对应于该生产部件的参数采集策略,发送所述参数采集策略之所述数据采集端;

  所述数据采集端,接收所述服务端返回的所述参数采集策略,根据所述参数采集策略调整生产环境参数的采集方式。

  本发明实施例的第四方面,提供了一种电子设备,其包括:一个或多个处理器、存储器、显示单元、以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行本发明实施例任意一项所述的方法。

  本发明实施例的第五方面,提供了一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制包括所述存储介质的设备执行本发明实施例任意一项所述的方法。

  本发明实施例中,数据采集端在获取生产部件的生产环境参数之后,首先对生产环境参数进行滤除式的预处理,从而减少数据量,并将滤除后的生产环境参数发送至服务端,服务端根据接收到的生产环境参数判断是否需要进行调整采集方式,在需要进行调整时,即生成参数采集策略下发至数据采集端,从而数据采集端可以根据得到的参数采集策略对采集方式进行相应的调整,从而实现了根据设备生产线的实时工作状态,进行数据采集方式的动态调整,提高了调整的效率且更为方便。

  附图说明

  以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释,并不限定本申请的范围。其中,

  图1为本发明实施例所涉及到的系统的架构示意图;

  图2为本发明一实施例种所提供的一种数据采集方法的流程示意图;

  图3为本发明实施例所提供的一种生产环境参数过滤的流程示意图;

  图4为本发明实施例所提供的应用于服务端中的一种数据采集方法的流程示意图;

  图5为本发明实施例所提供的应用于数据采集端的一种数据采集装置的结构示意图;

  图6为本发明实施例所提供的应用于服务端中的一种数据采集装置的结构示意图;

  图7为本发明实施例所提供的一种电子设备结构示意图。

  附图标记列表:

  101:传感器;

  102:数据采集端;

  103:服务端;

  104:设备生产线;

  201:获取生产部件的生产环境参数,所述生产环境参数用于表征所述生产部件的工作状态;

  202:对所述生产部件的生产环境参数进行滤除,生成滤除后的生产环境参数;

  203:发送所述滤除后的生产环境参数至服务端,以便所述服务端根据所述生产环境参数生成参数采集策略;

  203:接收服务端返回的所述参数采集策略,根据所述参数采集策略调整生产环境参数的采集方式;

  301:确定生产部件的生产环境参数的关联关系,获得多个参数集合,其中,参数集合中包含多个具有关联关系的生产环境参数;

  302:针对至少一个参数集合,滤除该参数集合中的部分生产环境参数,生成该参数集合的非空真子集;

  303:发送所述非空真子集中的生产环境参数至服务端

  401:接收数据采集端所发送的滤除后的生产环境参数,根据所述滤除后的生产环境参数确定生产部件的生产环境参数;

  402:针对至少一个生产部件,根据该部件的生产环境参数确定该生产部件的当前工作状态,判断所述当前工作状态与预设的额定工作状态的差异程度;

  403:根据所述差异程度生成对应于该生产部件的参数采集策略;

  404:发送所述参数采集策略之所述数据采集端,以便所述数据采集端根据所述参数采集策略调整对于该生产部件的生产环境参数的采集方式;

  501:获取模块;

  502:滤除模块;

  503:发送模块;

  504:调整模块;

  601:接收模块;

  602:判断模块;

  603:生成模块;

  604:发送模块;

  1001:处理器;

  1002:存储器;和

  1003:显示单元。

  具体实施方式

  为了对本申请实施例的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本申请实施例的具体实施方式

  在自动化的设备生产线中,例如,汽车生产线、玩具生产线等等需要自动化控制的系统中,通常需要对于每个生产部件进行精密的监控。容易理解,在设备生产线是由多个生产部件所形成的,任何一个部件的状态都有可能影响整个生产线的工作状态。随着生产的持续进行,每个生产部件的状态都有可能发生改变。因此,对于生产部件的数据采集也需要及时的跟进进行调整。

  例如,在生产初期,对于某些电机和轴承的采集频率可以稍微低一下。而随着生产的进行,为了降低潜在的风险,则需要提高对于部分电机和轴承的数据采集频率。此时,如果需要人工去进行更换的话,则需要在大量采集数据的传感器终端找到对应的一个进行手动调整,繁琐且容易出错。并且在实际应用中,可能对于采集方式的调整是随时都需要进行,且需要调整的所涉及到的生产部件的数量也是相当多的。如果一一都用手动方式去调整,效率也非常低。

  基于此,本发明实施例提供一种数据采集方案,可以实现根据设备生产线的实时工作状态,进行数据采集方式的动态调整,提高了调整的效率且更为方便。如图1所示,图1为本发明实施例所涉及到的系统的架构示意图。在该示意图中,包括了数据采集端102,服务端103,设备生产线104,以及附着于设备生产线104的生产部件上进行采集数据的多个传感器101。当然,这里只是一种示意,在实际应用中,并不是仅仅通过传感器101来获取数据。

  数据采集端从设备生产线中获得生产部件的生产环境参数,并发送给服务端进行分析,服务端分析之后则返回参数采集策略,以便数据采集端进行相应的采集方式的调整。在实际应用中,也可以通过边缘网关(图中未示出)在二者之间进行数据透传,本方案对此不作限定。

  如图1所示,该方案涉及数据采集端和服务端两个方面。对于数据采集端所涉及的第一方面,其对应的流程如图2所示,图2为本发明一实施例中所提供的一种数据采集方法的流程示意图,应用于包括多个生产部件的设备生产线的数据采集端中,所述方法具体包括:

  步骤201,获取生产部件的生产环境参数,所述生产环境参数用于表征所述生产部件的工作状态。

  一个生产部件的生产环境参数可以包括自身设备本身的所产生的参数,例如,一个设备的振动数据、温度、工作电压、工作电流、承受压力等等;也包括一个生产部件所处的环境中对于工作状态可能造成影响的参数,例如,大气温度、大气湿度等等。通过综合的生产环境参数可以反映出一个生产部件的工作状态是否稳定,或者,是否异常。

  例如,在汽车制造的链式生产线中包含有链式床(chain bed),用来合并汽车底座和车身。在合并的过程中经常会出现各种加速、匀速以及减速等各种阶段,这就不可避免的会造成整体的振动,而这种振动在不同的阶段是有着不同的表现的。因此,就可以通过采集其振动数据才表征其当前的工作状态。

  生产环境参数的获取方式可以是通过设置在设备生产线的生产部件上的传感器来获取。例如,通过在电极或者轴承上的振动传感器来获得相应的振动数据。振动数据可以包括一个设备的振幅、频率、相位等等相关数据,从而可以准确的通过一个正弦波的形式反映出该设备的振动情形。又例如,还可以通过在生产设备上设置温度传感器来获得该设备的温度数据。

  生产环境参数的获取方式还可以是从所述设备生产线所处环境中获取。例如,通过在设备生产线所处的生产车间中设置传感器来获取生产车间的环境指数,所述环境指数可以包括诸如温度、湿度、气压、噪声以及空气中各种颗粒的气溶胶浓度等等。

  生产环境参数的获取方式还可以是从设备生产线的可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)中来获取。通过PLC来监控自动生产线上生产部件的工作状态在当前已经很常见,此处不再赘述。例如,可以从PLC中直接获取得到生产部件的工作电流、工作电压以及是否开启等等状态数据。

  在实际应用中,随着生产自动化水平的提高,越来越多的人工操作被软件自动化所取代,伴随着运营技术(Operational Technology,OT)的不断的发展,互联网技术(Internet Technology,IT)技术被越来越多的参与到支持设备生产线进行生产。因此,在一种生产环境参数的获取方式中,还可以是从支持所述设备生产线的网络环境参数来获取。例如,获取生产生产线的通信线路中的数据流量大小,获取某个通信节点的数据传输频率,或者,获取某个通信节点的丢包率等等。

  步骤202,对所述生产部件的生产环境参数进行滤除,生成滤除后的生产环境参数。

  此处的滤除具体是指降低采集得到的原始的生产环境参数的数据量,但是对于关键性可以表征工作状态的信息仍然得以保留。

  具体而言,传感器对于生产部件的生产环境参数是时刻在采集的。然而,有些时候,可能生产部件还没有启动,例如,未启动的生产部件从数据上表示即为电流或者电压一直为0,则此时可以滤除这些表征生产部件还没开始工作的部分数据。

  又例如,在采集的生产环境参数中,有某些生产部件可能是互相关联的。例如机床上的互相连接轴承与横臂的振动数据、电机与轴承的振动数据等等。从而知道一个振动数据,就可以知道另一个的振动数据。换言之,在一些生产部件之间存在确定的关联关系,可以从部分生产部件的生产环境参数来推导得出另一些生产部件的生产环境,那么此时,就没有必要发送全量的生产环境参数,而可以进行滤除,从而可以用滤除后的生产环境参数来表征这些有关联关系的全量生产部件的生产环境参数。

  在一种实施例中,还可以对采集到的信号进行特征值的获取,确定该生产环境参数的特征值,将所述特征值确定为滤除后的生产环境参数。特征值的获取方式可以根据实际需要进行具体的确定。

  例如,一种特征值的获取方式可以是对于那些采集频率一般且变化不大的数据,例如,室内温度数据,可能每10秒获取一次,那么可以将一段时间内的采集到的室内温度数据的平均值作为这一段时间的数据。例如,将前20分钟内采集到的室内温度数据的平均值作为前20分钟的室内温度数据。

  又例如,对于振动数据而言,可能采集频率为1khz,这就意味着一秒钟有1000条数据。基于此,可以对振动数据进行信号处理,将其由时域信号转换为频域信号。从而得到该振动数据在频段上的能量值,从而,将每个频段上的能量值所构成的数组或者矩阵确定为该振动数据的特征值,从而可以将信号大幅度的压缩,但是仍然可以通过特征值(即频段上的能量值)来进行工作状态的确定。

  步骤203,发送所述滤除后的生产环境参数至服务端,以便所述服务端根据所述滤除后的生产环境参数生成参数采集策略。

  服务端接收到滤除后的生产环境参数,即可以对其进行相应的分析,并决定是否需要进行调整,在有需要的时候,即生成相应的参数采集策略,并发回数据采集端。

  步骤204,接收服务端返回的所述参数采集策略,根据所述参数采集策略调整生产环境参数的采集方式。

  数据采集端可以直接执行参数采集策略来调整生产环境参数的采集方式,或者,数据采集端也可以在本地预先设置一份采集策略配置文件,根据接收到的采集参数来修改采集策略配置文件,从而可以根据采集策略配置文件来调整生产环境参数的采集方式。

  对于采集方式的调整,具体而言可以包括多个方面,以下列举几种:

  第一种,调整对于指定生产部件的生产环境参数的采集频率,包括提高采集频率或者降低采集频率。例如,将对于一个轴承的振动数据的采集频率从1khz调整到5khz。

  第二种,关闭或者开启对于指定生产部件的生产环境参数的采集。这里的指定生产部件可以是一个或者多个,即可以进行批量的开启或者关闭。例如,将在过去一段时间内稳定运行的多个部件的温度传感器关闭,或者,开启已经休眠一段时间的某些部件的传感器,以进行数据采集。

  第三种,调整多个指定生产部件之间的生产环境参数的关联关系。例如,将两个具有关联关系的生产部件的关联关系调整为没有,或者,将多个没有关联关系的生产部件调整为具有关联关系。

  第四种,关闭或者开启指定生产部件。例如,在判断某些生产部件出现异常时,指示关闭异常的生产部件,从而不再采集该生产部件的振动数据;或者,开启某些具有安全控制作用的指定生产部件,从而可以监测该指定生产部件的与安全相关的数据,例如,开启指定直径的大气粒子检测器,以采集车间中的大颗粒气溶胶浓度。

  需要说明的是,以上虽然列举了调整生产环境参数的采集方式的多种示例,但是在实际应用中,显然不可能穷举所有的调整方式的示例。只需要符合本申请的中基于调整策略进行采集方式调整的思路,则同样应当视为在本申请的方案之内。

  本发明实施例中,数据采集端在获取生产部件的生产环境参数之后,首先对生产环境参数进行滤除式的预处理,从而减少数据量,并将滤除后的生产环境参数发送至服务端,服务端根据接收到的生产环境参数判断是否需要进行调整采集方式,在需要进行调整时,即生成参数采集策略下发至数据采集端,从而数据采集端可以根据得到的参数采集策略对采集方式进行相应的调整,从而实现了根据设备生产线的实时工作状态,进行数据采集方式的动态调整,提高了调整的效率且更为方便。

  在一种实施例中,数据采集端可以基于关联关系对所述生产部件的生产环境参数进行滤除,生成滤除后的生产环境参数。如图3所示,图3为本发明实施例所提供的一种生产环境参数过滤的流程示意图,包括如下步骤:

  步骤301,确定生产部件的生产环境参数的关联关系,获得多个参数集合,其中,参数集合中包含多个具有关联关系的生产环境参数。

  在同一个参数集合中的生产环境参数应当具有如下性质:通过其中的部分生产部件的生产环境参数,可以得到参数集合中其它生产部件的生产环境参数,此处的部分可以是一个,也可以是多个。例如,具有关联关系的不同部件的生产环境参数可能是直接相同,也可以是互相之间存在线性关系,或者存在可拟合的非线性关系等等。

  在设备生产线中,由于一些电机和轴承是互相连接且共同工作的,因此,具有连接关系的电机和轴承的振动数据就存在一些相关性,或者,有些生产部件在生产环境中存在并联或者串联的关系,其相应的电路数据也就会存在一些相关性。

  同样的道理,在设备生产线的电路中,可能存在一些生产部件是并联关系,那么就可以将这些并联的生产部件的工作电压参数确定为具有关联关系;又或者,在在设备生产线的电路中,可能存在一些生产部件是串联关系,那么就可以将这些并联的生产部件的工作电流参数确定为具有关联关系。

  数据采集端可以在本地预先设置一份关联关系配置文件,用于记录这些生产环境参数的关联关系,从而可以随时从关联关系配置文件中获取得到具有关联关系的生产环境参数,从而得到多个参数集合。

  容易理解,实际应用中的参数集合是存在多个,并且,同一个生产部件可能在不同的生产环境参数上与多个不同的其它生产部件存在关联关系。例如,对于生产部件A而言,其生产环境参数包含有振动数据a1,温度a2,工作电流a3、工作电压a4等等,那么其有可能是振动数据a1与生产部件B的振动数据b1存在关联关系,而工作电压a4和生产部件D的工作电压存在关联关系。

  换言之,本发明实施例中的关联关系是以生产部件中所包含的多个生产环境参数的一个参数作为最小维度相关联,而不是一个生产部件的所有生产环境参数与另一个生产部件的所有生产环境参数相关联。

  步骤302,针对至少一个参数集合,滤除该参数集合中的部分生产环境参数,生成该参数集合的非空真子集。

  由于在一个参数集合中,通过其中的部分生产部件的生产环境参数,可以得到参数集合中其它生产部件的生产环境参数。那么,在数据采集端就可以对参数集合进行部分滤除,从而得到该参数集合的非空真子集。

  步骤303,发送所述非空真子集中的生产环境参数至服务端;

  相应的,采集端之后在发送生产环境参数时就不再发送全量的生产环境参数,而是仅发送所述非空真子集中的生产环境参数至服务端。

  服务端在接收到非空真子集中的生产环境参数时,同样可以预设的配置文件来获取生产环境参数之间的关联关系,进而解析得到该参数集合中的全量生产环境参数。

  通过预设关联关系进行参数滤除,可以有效降低数据采集端和服务端在数据传输时的数据量,从而可以有效节省数据传输成本。

  进一步地,在进行滤除的过程中,可以选择保留该参数集合中的一个生产环境参数,滤除其余生产环境参数,得到仅具有一个生产环境参数的非空真子集,从而可以最大限度的降低数据传输量。

  进一步地,在进行滤除的过程中,可以在参数集合中滤除随机挑选的部分生产环境参数。例如,随机挑选80%的生产环境参数进行滤除,通过随机挑选的方式可以有效的避免部分设备的对于全体生产环境参数的影响,从而实现全面的监控。

  进一步地,在进行滤除的过程中,可以是在参数集合中,保留预先指定的生产部件的生产环境参数,滤除其余的生产环境参数。例如,保留参数集合中的两个指定设备的生产环境参数,而滤除其它的生产环境参数。通过对于指定设备的生产环境参数的保留,可以有效实现对于指定生产部件的有效监控。

  以上部分对于第一方面的数据采集端进行了说明。对于本发明实施例所涉及的第二方面的服务端,如图4所示,图4为本发明所提供的应用于服务端中的一种数据采集方法的流程示意图,包括如下步骤:

  步骤401,接收数据采集端所发送的滤除后的生产环境参数,根据所述滤除后的生产环境参数确定生产部件的生产环境参数。

  由于服务端接收到的并不是全量的生产环境参数,而仅是滤除过后的部分的生产环境参数,那么服务端就需要根据接收到部分的生产环境参数进行计算,以得到全量的生产环境参数。

  具体而言,服务端首先可以根据生产环境参数之间的关联关系(例如,从服务端预存的关联关系配置文件中获得)直接确定接收到的生产环境参数所属的参数集合,从而可以根据所述非空真子集中的生产环境参数的值对所述参数集合中的全量生产环境参数进行赋值,确定该参数集合中的其它生产环境参数。关联关系在前文已经进行了具体说明,此处不再赘述。

  例如,对于存在关联关系的电极和轴承而言,其振动数据之间的关联关系可能是一个经验函数关系。例如,振动数据中的相位和频率相同,振幅A电机=F(A轴承),其中,F为一个经验函数。那么即使服务端接收到的振动数据中只有轴承的,而没有电机的,根据该经验公式也可以直接从轴承的振动数据而得到电机的振动数据。

  类似的,对于在电路中存在并联关系的多个生产部件,则可以将接收得到的一个生产部件的工作电压确定为与该工作电压具有并联关系的其它生产部件的工作电压;对于在电路中存在串联关系的多个生产部件,则可以将接收得到的一个生产部件的工作电流确定为与该工作电流具有并联关系的其它生产部件的工作电流。

  在实际应用中,还可以存在更为多样或者负载的关联关系,但是总之如前所述。在同一个参数集合中的生产环境参数应当具有如下性质:通过其中的部分生产部件的生产环境参数,可以得到参数集合中其它生产部件的生产环境参数,此处的部分可以是一个,也可以是多个。例如,具有关联关系的不同部件的生产环境参数可能是直接相同,也可以是互相之间存在线性关系,或者存在可拟合的非线性关系等等。

  如果接收到的为某个生产环境参数的特征值,由于特征值同样可以用来反映一个生产部件的工作状态,那么此时服务端就可以将该特征值直接作为该生产部件的生产环境参数。例如,如果接收到的是一个生产部件的振动数据的频域上的能量值,则直接将频域上的能量值作为该生产部件的生产环境参数。

  步骤402,针对至少一个生产部件,根据该部件的生产环境参数确定该生产部件的当前工作状态,判断所述当前工作状态与预设的额定工作状态的差异程度。

  一个生产部件的额定工作状态通常是基于经验已经预先设定好的。例如,对于一个生产部件,其在投入生产7天内,额定工作电流可以是2A;其在投入生产15-30天内,其额定工作电流可以是2.05A。换言之,一个生产部件的额定工作状态并不需要总是固定不变的,仅需要表明在额定工作状态下表明该生产部件的工作状态是稳定正常的即可。

  通常而言,任一生产部件当前的工作状态总是有可能与额定工作状态存在偏离。但是短时间的偏离并不意味着就不正常,在一定程度的偏离仅仅表明了该设备存在向不稳定工作状态发展的趋势,甚至在某些情形下,在一个小范围区间内的稳定震荡反而是稳定工作状态的表现。

  因此,服务端需要根据当前的生产环境参数来综合评估一个生产部件的当前工作状态。例如,服务端根据设备当前温度与生产车间的大气温度的温差来判断该设备的负载程度;又例如,服务端根据生产部件在过去一段时间内的振动数据来判断该生产部件的振动幅度与周期;又例如,服务端将一个生产部件在过去一段时间内的电流的均值作为该生产部件的当前工作电流。

  进而,服务端可以根据这种负载程度、振动幅度以及当前工作电流等等数据进行单个维度或者多个维度的评估。例如,从单个维度而言,可以直接将当前工作电流与额定工作电流进行对比,来确定差异程度,差异程度可以通过二者的比值来体现;又例如,从多个维度而言,可以分别确定各维度上与额定工作状态的差异程度,进而对多个维度上的差异程度进行加权平均而得到与额定工作状态的整体差异程度,或者,还可以根据得到多个维度上的生产环境参数基于预设的经验算法直接进行计算,从而得到与额定工作状态的整体差异程度。差异程度可以通过差值、评分值、百分比等等多种形式来体现,本方案对比不做限定。

  步骤403,根据所述差异程度生成对应于该生产部件的参数采集策略。

  如果差异程度在可以接受的范围内(通过差异阈值来体现,即在差异阈值范围内),则服务端可以不生成对应于该生产部件的参数采集策略,即不进行调整。

  如果差异程度超过了差异阈值,则需要生成对应于该生产部件的参数采集策略,其中,所述参数采集策略的调整程度与所述差异程度正相关。换言之,参数采集策略可以划分为多个档位,而档位的调整则与差异程度正相关。例如,以调整频率而言,当差异程度在1%以内时,可以认为无需生成参数采集策略;当差异程度在1%到5%时,则认为需要适当提高采集频率,从1khz提高到2khz;而当差异程度在5%到10%时,而需要提高采集频率至5khz。具体的设置方式可以根据实际需要确定。

  具体而言,生成的参数采集策略可以包括多种形式,例如:

  当所述差异程度在指定时长内均不超过差异阈值时,生成用于指示关闭采集该生产部件的生产环境参数的参数采集策略;

  或者,所述差异程度在指定时长内均不超过差异阈值时,生成用于指示降低该生产部件的生产环境参数的采集频率的参数采集策略,或者,生成用于指示增大该生产部件的生产环境参数的参数的采集时间间隔的采集策略;

  或者,当所述差异程度超过差异阈值时,生成用于指示提高该生产部件的生产环境参数的采集频率的参数采集策略;

  或者,当所述差异程度超过大幅度的超过差异阈值,即已经可能不正常时,生成用于指示开启或者关闭指定的生产部件的参数采集策略,此处的指定的生产部件可以是与产生该生产环境参数的生产部件,也可以是其它生产部件。

  步骤404,发送所述参数采集策略之所述数据采集端,以便所述数据采集端根据所述参数采集策略调整对于该生产部件的生产环境参数的采集方式。

  本发明实施例中,数据采集端在获取生产部件的生产环境参数之后,即将生产环境参数发送至服务端,服务端根据接收到的生产环境参数判断是否需要进行调整采集方式,在需要进行调整时,即生成参数采集策略下发至数据采集端,从而数据采集端可以根据得到的参数采集策略对采集方式进行相应的调整,从而实现了根据设备生产线的实时工作状态,进行数据采集方式的动态调整,提高了调整的效率且更为方便。

  在一种实施例中,服务端在生成参数采集策略时,还可以根据用户的操作指示,生成用于调整多个指定生产部件之间的生产环境参数的关联关系的参数采集策略。例如,参数采集策略用于指示将两个具有关联关系的生产部件的关联关系调整为没有,或者,将多个没有关联关系的生产部件调整为具有关联关系。从而数据采集端可以对参数采集策略进行保存,并在数据滤除时根据该参数采集策略进行相应的滤除。通过对于关联关系基于用户的操作指示进行及时调整,可以在设备生产线的线路发生变化时,根据实际情形灵活的调整生产部件的关联关系。

  与第一方面对应的,本发明实施例还提供一种数据采集装置,应用于包括多个生产部件的设备生产线的数据采集端,如图5所示,图5为本发明实施例所提供的应用于数据采集端的一种数据采集装置的结构示意图,该装置包括:

  获取模块501,获取生产部件的生产环境参数,所述生产环境参数用于表征所述生产部件的工作状态;

  滤除模块502,对所述生产部件的生产环境参数进行滤除,生成滤除后的生产环境参数;

  发送模块503,发送所述滤除后的生产环境参数至服务端,以便所述服务端根据所述滤除后的生产环境参数生成参数采集策略;

  调整模块504,接收服务端返回的所述参数采集策略,根据所述参数采集策略调整生产环境参数的采集方式。

  与第二方面对应的,本发明实施例还提供了另一种数据采集装置,应用于服务端中,如图6所示,图6为本发明实施例所提供的应用于服务端中的一种数据采集装置的结构示意图,所述装置包括:

  接收模块601,接收数据采集端所发送的滤除后的生产环境参数,根据所述滤除后的生产环境参数确定生产部件的生产环境参数;

  判断模块602,针对至少一个生产部件,根据该部件的生产环境参数确定该生产部件的当前工作状态,判断所述当前工作状态与预设的额定工作状态的差异程度;

  生成模块603,根据所述差异程度生成对应于该生产部件的参数采集策略;

  发送模块604,发送所述参数采集策略之所述数据采集端,以便所述数据采集端根据所述参数采集策略调整对于该生产部件的生产环境参数的采集方式。

  本发明实施例的第三方面,还提供一种数据采集系统,包括数据采集端和服务端,在所述系统中,

  数据采集端,获取生产部件的生产环境参数,所述生产环境参数用于表征所述生产部件的工作状态;

  所述数据采集端,对所述生产部件的生产环境参数进行滤除,生成滤除后的生产环境参数;

  所述数据采集端,发送所述生产环境参数至服务端;

  所述服务端,接收数据采集端所发送的滤除后的生产环境参数,根据所述滤除后的生产环境参数确定生产部件的生产环境参数;

  所述服务端,针对至少一个生产部件,根据该部件的生产环境参数确定该生产部件的当前工作状态,判断所述当前工作状态与预设的额定工作状态的差异程度;

  所述服务端,根据所述差异程度生成对应于该生产部件的参数采集策略,发送所述参数采集策略之所述数据采集端;

  所述数据采集端,接收所述服务端返回的所述参数采集策略,根据所述参数采集策略调整生产环境参数的采集方式。

  进一步地,在所述系统中,所述生产环境参数包括所述设备生产线中生产部件的振动数据、生产部件的温度、所述设备生产线所处环境的环境指数、可编程逻辑控制器PLC中生产部件的工作电流、PLC中生产部件的工作电压或者支持所述设备生产线的网络环境参数中的至少一种。

  进一步地,在所述系统中,所述数据采集端,确定生产部件的生产环境参数的关联关系,获得多个参数集合,其中,参数集合中包含多个具有关联关系的生产环境参数;针对至少一个参数集合,滤除该参数集合中的部分生产环境参数,生成该参数集合的非空真子集;相应的,发送所述生产环境参数至服务端,包括:发送所述非空真子集中的生产环境参数至服务端。

  进一步地,在所述系统中,所述数据采集端,所述数据采集端,针对至少一个生产环境参数,确定该生产环境参数的特征值,将所述特征值确定为滤除后的生产环境参数。

  进一步地,在所述系统中,所述生产环境参数为振动数据时,所述数据采集端,将该振动数据的时域信号转换为频域信号,确定该振动数据在频段上的能量值,将频段上的能量值确定为该振动数据的特征值。

  进一步地,在所述系统中,所述数据采集端,确定处于电路中的生产部件的并联关系,获得对应的工作电压参数集合;或者,确定处于电路中的生产部件的串联关系,获得对应的工作电流参数集合。

  进一步地,在所述系统中,所述服务端,当所述差异程度在指定时长内均不超过差异阈值时,生成用于指示关闭采集该生产部件的生产环境参数的参数采集策略;或者,当所述差异程度超过差异阈值时,生成用于指示提高该生产部件的生产环境参数的采集频率的参数采集策略;或者,当所述差异程度超过差异阈值时,生成用于指示开启或者关闭指定的生产部件的参数采集策略。

  本发明实施例的第四方面,还提供一种电子设备,图7为本发明实施例所提供的一种电子设备结构示意图。如图7所示,电子设备包括:一个或多个处理器1001、存储器1002、显示单元1003、以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行本发明任一实施例中所述的方法。

  本发明实施例的第五方面,还提供了一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制包括所述存储介质的设备执行本发明任一实施例中所述的方法。

  需要说明的是,本发明的计算机存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读介质例如可以但不限于是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储介质(RAM)、只读存储介质(ROM)、可擦式可编程只读存储介质(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储介质(CD-ROM)、光存储介质件、磁存储介质件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输配置为由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。

  应当理解,虽然本发明是按照各个实施例描述的,但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

  以上仅为本发明实施例示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明实施例的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明实施例的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合,均应属于本发明实施例保护的范围。

《数据采集方法、装置和系统、电子设备及存储介质.doc》
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