一种用于电视机背板的冲压设备运行数据处理方法及系统与流程

本发明涉及数据处理，具体而言，涉及一种用于电视机背板的冲压设备运行数据处理方法及系统。

背景技术：

1、在电视机背板的生产过程中，冲压设备是核心生产单元。现有技术中，虽然冲压设备会产生大量的运行数据，例如振动、压力和能耗数据，但对这些多源异构数据的处理方式尚不完善。传统的监测系统在识别设备异常和模具磨损的早期迹象方面存在不足，这常常导致设备突发故障和模具频繁更换，显著增加了生产成本和停机时间。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于电视机背板的冲压设备运行数据处理方法和系统，旨在解决现有冲压设备运行数据处理中，多源异构传感器数据因时间记录偏差和传输延迟差异导致无法精确对齐，进而影响设备异常状态识别和故障诊断准确性的问题。

2、本技术的技术方案如下：

3、第一方面，本技术公开了一种用于电视机背板的冲压设备运行数据处理方法，该方法包括：

4、获取来自多个传感器的原始数据流，该传感器包括用于监测该冲压设备运行状态的振动传感器、压力传感器和能耗传感器；

5、从每个原始数据流中，识别由冲压动作引起的物理事件特征，并将该物理事件特征在对应原始数据流中的发生时刻，记录为原始数据流的事件参照点；

6、计算每个原始数据流中各数据点相对于其对应事件参照点的时间偏移量；以及基于各原始数据流的事件参照点动态确定全局事件参照点，并基于全局事件参照点和各原始数据流中数据点的时间偏移量，对各数据点进行时间重构，以使重构后的多源传感数据在时间轴上对应同一冲压动作的物理过程。

7、进一步地，在一些实施方案中，从每个原始数据流中，识别由冲压动作引起的物理事件特征，并将该物理事件特征在对应原始数据流中的发生时刻，记录为原始数据流的事件参照点的步骤包括：

8、当任一原始数据流检测到潜在冲击信号时，在预设的物理同步窗口内，进行多源共振确认，其中，该物理同步窗口的时长根据电视机背板冲压设备的机械传动响应时间预设，该多源共振确认包括要求至少两种不同物理量的传感器数据流也检测到符合各自冲击特征的潜在冲击信号；

9、当该多源共振确认发生时，选择响应最快的传感器所记录的潜在冲击发生时刻作为该事件参照点。

10、在此基础上，本技术进一步提出了，该方法还包括对来自多个电视机背板冲压单元的传感器数据流进行目标冲压动作识别，该目标冲压动作识别包括：

11、持续监测来自多个电视机背板的冲压单元的传感器数据流；

12、当任一电视机背板冲压单元的传感器数据流中检测到潜在冲击信号时，根据该冲压单元的物理位置信息和该电视机背板的冲压动作的预期时序，启动一个局部关联窗口；

13、在该局部关联窗口内，检查来自该冲压单元内其他传感器数据流的信号以及来自相邻冲压单元的传感器数据流的信号；

14、如果该冲压单元内部的多个传感器数据流在该局部关联窗口内同步检测到潜在冲击信号，并且来自相邻冲压单元的传感器数据流在该局部关联窗口内未检测到同步的显著冲击信号，则将该冲压单元内部检测到的潜在冲击信号确认为当前目标冲压动作对应的潜在冲击信号。

15、更进一步地，当任一电视机背板冲压单元的传感器数据流中检测到潜在冲击信号时，根据该冲压单元的物理位置信息和该电视机背板的冲压动作的预期时序，启动一个局部关联窗口的步骤包括：

16、实时获取该电视机背板的冲压设备的生产计划信息以及当前设备运行状态信息；

17、根据该生产计划信息和该设备运行状态信息，动态调整电视机背板冲压动作的预期时序；

18、当任一电视机背板冲压单元的传感器数据流中检测到潜在冲击信号时，依据该冲压单元的物理位置信息和动态调整后的电视机背板冲压动作预期时序，计算并启动一个与实际电视机背板冲压动作时序相匹配的局部关联窗口。

19、在上述基础上，本技术进一步提出了，实时获取该电视机背板的冲压设备的生产计划信息以及当前设备运行状态信息的步骤包括：

20、在该电视机背板的冲压设备生产线的关键数据传输节点，部署数据中继单元，该数据中继单元对接收到的生产计划信息和设备运行状态信息进行完整性校验和时间戳校准；

21、当该数据中继单元检测到数据包丢失或数据损坏时，启动数据重传机制，并对重传数据进行优先级处理；

22、当该数据中继单元检测到信息滞后时，基于历史数据传输延迟进行预测性补偿，并对补偿后的信息进行标记。

23、更加具体的，在一些实施方案中，当该数据中继单元检测到信息滞后时，基于历史数据传输延迟进行预测性补偿，并对补偿后的信息进行标记的步骤包括：

24、建立一个历史延迟数据集合，该历史延迟数据集合记录不同数据类型、传输路径和时间段的传输延迟数据；

25、对该历史延迟数据集合中的数据进行质量评估，识别并排除其中的异常数据点或数据量不足的传输路径，得到经过质量评估的历史延迟数据；

26、根据该经过质量评估的历史延迟数据，生成一个自适应延迟预测器； 当检测到信息滞后时，将当前信息特征输入该自适应延迟预测器，计算预测延迟值，并对信息时间戳进行补偿；

27、根据补偿的置信度，对补偿后的信息进行标记。

28、优选地，对该历史延迟数据集合中的数据进行质量评估，识别并排除其中的异常数据点或数据量不足的传输路径的步骤包括：

29、持续监测该电视机背板的冲压设备生产线的网络拓扑结构；

30、当检测到该网络拓扑结构发生变化时，对受影响的传输路径的历史延迟数据进行分段处理，并为每个新的拓扑结构段建立独立的延迟数据子集合；

31、对每个延迟数据子集合，计算该延迟数据子集合中数据点的均值和离散程度的统计特征；

32、将该延迟数据子集合中的数据点与对应该延迟数据子集合的统计特征进行比较，识别超出预设统计范围的数据点作为异常数据点； 对每个延迟数据子集合，评估该延迟数据子集合的数据量是否满足预设的最小数据量要求，并将不满足该最小数据量要求的延迟数据子集合标记为数据量不足的传输路径。

33、在上述基础上，本技术进一步提出了，对每个延迟数据子集合，评估该延迟数据子集合的数据量是否满足预设的最小数据量要求，并将不满足该最小数据量要求的延迟数据子集合标记为数据量不足的传输路径的步骤包括：

34、当检测到该电视机背板的冲压设备生产线的生产节拍或数据传输速率发生变化时，根据当前生产节拍和数据传输速率，计算一个反映当前数据生成速度的实时数据生成因子；

35、依据该实时数据生成因子，对预设的最小数据量要求进行动态调整，得到一个自适应的最小数据量阈值；

36、将该延迟数据子集合的数据量与该自适应的最小数据量阈值进行比较，判断该延迟数据子集合的数据量是否满足要求；

37、当该延迟数据子集合的数据量不满足该自适应的最小数据量阈值时，启动一个短期观察窗口，持续监测该延迟数据子集合的数据量变化趋势；

38、在该短期观察窗口内，如果该延迟数据子集合的数据量在预设时间内恢复到该自适应的最小数据量阈值之上，则撤销数据量不足的初步判断；

39、如果该延迟数据子集合的数据量在该短期观察窗口内未能恢复，并且同时检测到该电视机背板的冲压设备处于非正常运行状态或生产计划调整导致的数据采集量下降，则根据该非正常运行状态或该生产计划调整的实际工况，对该延迟数据子集合的数据量充分性进行弹性评估，并根据该弹性评估的结果决定是否将该延迟数据子集合标记为该数据量不足的传输路径。

40、此外，本技术还公开了，该方法还包括：

41、基于重构后的多源传感数据，进行该电视机背板的冲压设备的运行状态监测和故障诊断；

42、其中，该运行状态监测和故障诊断包括：基于重构后时间对齐的多源传感数据，提取该电视机背板的冲压过程中的多维特征模式，将该多维特征模式与正常运行模式进行比较，识别该电视机背板的冲压设备的异常运行状态；并基于该异常运行状态的发生时刻和类型，进行该电视机背板的冲压设备的故障定位。

43、第二方面，本技术还公开了一种用于电视机背板的冲压设备运行数据处理系统，该系统包括：

44、数据获取模块，用于获取来自多个传感器的原始数据流，该传感器包括用于监测该冲压设备运行状态的振动传感器、压力传感器和能耗传感器；

45、事件识别模块，用于从每个原始数据流中，识别由冲压动作引起的物理事件特征，并将该物理事件特征在对应原始数据流中的发生时刻，记录为原始数据流的事件参照点；

46、时间偏移计算模块，用于计算每个原始数据流中各数据点相对于其对应事件参照点的时间偏移量；

47、时间重构模块，用于基于各原始数据流的事件参照点动态确定全局事件参照点，并基于全局事件参照点和各原始数据流中数据点的时间偏移量，对各数据点进行时间重构，以使重构后的多源传感数据在时间轴上对应同一冲压动作的物理过程。

48、通过该技术方案，能够提供一种实现上述数据处理方法的系统，通过模块化的设计，实现多源传感数据的获取、事件识别、时间偏移计算和时间重构，为冲压设备的运行状态监测和故障诊断提供系统级的支持。

49、有益效果

50、本技术公开的用于电视机背板冲压的冲压设备运行数据处理方法及系统，能够为后续的设备异常状态分类标签定义和模具磨损趋势线性回归模型提供准确、可靠的数据基础，有效提升生产线的智能化水平，降低设备突发故障和模具频繁更换带来的生产成本和停机时间，从而显著提高生产效率和经济效益。