[发明专利]一种基于边缘计算框架的气相色谱仪故障诊断体系结构

说明书

本发明涉及一种基于边缘计算框架的气相色谱仪故障诊断体系结构，包括：设备域，用于数据的采集、处理和存储，以及根据网络域的控制指令执行操作；网络域，用于实现设备域与数据域之间的网络协议转换；数据域，用于将通过网络域发来的数据进行预处理和存储，并发送至应用域；应用域，用于根据来自数据域的数据对气象色谱仪进行故障类型、故障原因的多维度诊断，并对相关执行机构进行相应控制。本发明由于边缘计算距离气相色谱仪更近，在边缘节点处实现了对数据的过滤和分析，因此准确率和效率更高。

技术领域

本发明涉及气相色谱仪故障诊断体系结构，具体说是一种基于边缘计算框架的气相色谱仪故障诊断体系结构。

背景技术

目前，气相色谱仪缺少有效的在线故障诊断手段，而气相色谱数据是化工生产过程中的重要判断依据，所以实现对气相色谱仪的有效在线诊断具有重要的实际意义，建立一种通用性的基于边缘计算框架的气相色谱仪故障诊断体系是实现这一目标的有效途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一种基于边缘计算框架的气相色谱仪故障诊断体系结构系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于边缘计算框架的气相色谱仪故障诊断体系结构，包括：

设备域，用于数据的采集、处理和存储，以及根据网络域的控制指令执行操作；

网络域，用于实现设备域与数据域之间的网络协议转换；

数据域，用于将通过网络域发来的数据进行处理和存储，并发送至应用域；

应用域，用于根据来自数据域的数据针对气象色谱仪进行故障类型、故障原因的多维度诊断，并对执行机构进行控制。

所述设备域包括传感器，执行机构，控制器；其中传感器包括气象色谱仪。

所述数据域，处理和存储具体为数据过滤与预处理、数据整合、数据分析与计算、数据处理与存储中的一种或多种：

数据过滤操作：对气相色谱仪的所有采集信息进行数据过滤或数据清洗；

数据整合：对采集的数据进行整合分类，对异构数据进行合并，并把同类的数据进行统一归类；

数据分析与计算：对采集的不同类型数据根据应用需求进行数学函数变换，包括平方、开方、求和、差分运算中的一种或多种；

数据处理与存储：对气相色谱仪的所有采集信息进行文件存储和/或数据库存储。

所述数据过滤或数据清洗具体为：

识别设定范围外的错误值，或者采用设定的规则库检查异常数据值，并清除错误值和异常数据值；

数据库中属性值相同的记录被认为是重复记录，判断记录间的属性值是否相等，相等的记录合并为一条记录，否则不处理。

所述网络域，用于对各气相色谱仪所处网络中的各种网络协议服务进行卸载与部署，具体为：根据网络协议标识，自动加载部署相应的网络协议到内存中进行通讯；如果不存在网络通讯，自动把相应的网络协议从内存中卸载。

所述应用域，用于气相色谱仪集群的在线维护，具体为：获取各气相色谱仪温度、压力、流速、极性、噪音数据；根据各数据进行载气系统，进样系统，分离系统，检测系统和记录系统的工作状态监测与多维度故障诊断。

所述多维度故障诊断具体如下：

预先设置故障诊断数据库，其中存有数据类别、数值范围以及对应的故障诊断信息；

保存每个气相色谱仪的编码及其采集的各种类别数据，包括温度、压力、流速、极性、噪音；