[发明专利]一种基于边缘计算框架的真空监测仪表故障诊断体系结构

说明书

本发明涉及一种基于边缘计算框架的真空监测仪表故障诊断体系结构，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真空监测仪表进行故障类型、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真空监测仪表更近，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

本发明涉及真空监测仪表故障诊断体系结构，具体说是一种基于边缘计算框架的真空监测仪表故障诊断体系结构。

背景技术

目前，真空监测仪表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，所以实现对真空监测仪表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真空监测仪表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真空监测仪表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真空监测仪表故障诊断体系结构，包括：

设备域，用于监测设备的监测数据的采集、处理和存储，以及根据网络域的控制信息数据对检测设备进行控制；

网络域，用于将设备域中的监测设备的监测数据经过协议转换发送给数据域，将数据域中的控制信息数据经过协议转换发送给设备域；

数据域，用于将网络域发来的真空监测仪表及监测设备的监测数据进行处理，并发送至应用域；

应用域，用于根据数据域发送的监测设备的监测数据对设备域中的真空监测仪表进行故障诊断，并对设备域中的执行机构进行控制。

所述设备域包括传感器，执行机构，控制器；所述传感器包括真空监测仪表。

所述网络域，用于对真空监测仪表所处网络中的网络协议服务进行卸载与部署，具体为：根据网络协议标识，加载部署网络协议到内存中进行通讯；如果不存在网络通讯，把网络协议从内存中卸载。

所述数据域对监测设备的监测数据的处理步骤为：

1)数据过滤或清洗：采用上下限区间算法对采集的监测设备的监测数据进行数据过滤或数据清洗；

2)数据整合：对清洗过滤后的监测数据进行整合分类，对异构数据进行合并，并把同类的数据进行统一归类；

3)数据分析与计算：对整合后的监测数据根据状态监测和故障诊断的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；

4)数据处理与存储：对计算后的监测数据进行文件存储或数据库存储。

所述数据过滤或数据清洗具体为：

数据域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监测数据值，并清除错误值和异常数据值；

将数据库中监测数据的监测值波动区间在5％以内的监测数据记录设定为属性值重复记录，判断监测数据记录间是否存在属性值重复记录，将监测数据的属性值重复记录合并为一条记录，否则不处理。

所述应用域，用于真空监测仪表的维护，具体为：数据域获取真空监测仪表温度、压力、流速、极性、噪音数据；根据上述数据进行载气系统，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故障诊断。

所述故障诊断包括以下步骤：

1)预先设置故障诊断数据库，其中存有数据类别、数值范围以及故障诊断信息；