本申請屬于工業(yè)自動化，具體涉及一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)線故障檢測方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于制造行業(yè)，通過連接設(shè)備、系統(tǒng)和人員，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的智能化管理。然而，在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中，現(xiàn)有技術(shù)難以對設(shè)備故障進(jìn)行有效檢測，往往難以對設(shè)備故障進(jìn)行有效分類，從而難以有針對性的對故障進(jìn)行處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本申請的目的在于提供一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)線故障檢測方法及裝置，本申請旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中難以對生產(chǎn)線的故障類別進(jìn)行有效識別的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┮韵录夹g(shù)方案：

3、一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)線故障檢測方法，所述方法包括：采集生產(chǎn)線上待檢測設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括溫度數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)；對所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；構(gòu)建生產(chǎn)線故障檢測模型，并對所述生產(chǎn)線故障檢測模型進(jìn)行訓(xùn)練；將預(yù)處理后的運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的生產(chǎn)線故障檢測模型中，以輸出生產(chǎn)線上待檢測設(shè)備的故障類別。

4、可選的，對所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括：對所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗；對所述清洗后的運(yùn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化；對所述標(biāo)準(zhǔn)化后的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。

5、可選的，所述故障檢測模型包括：輸入層，所述輸入層后連接有特征提取層和自編碼器，所述特征提取層和自編碼器的輸出疊加后經(jīng)過特征融合層連接至輸出層。

6、可選的，所述特征提取層包括多個(gè)堆疊的且卷積核不同的卷積層。

7、可選的，所述自編碼器包括編碼器和解碼器，其中，所述編碼器用于對所述預(yù)處理后的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；所述解碼器用于對從所述編碼中重構(gòu)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

8、可選的，所述生產(chǎn)線故障檢測模型通過以下步驟進(jìn)行訓(xùn)練：采集設(shè)備歷史正常運(yùn)行數(shù)據(jù)樣本和故障數(shù)據(jù)樣本并形成數(shù)據(jù)集，將數(shù)據(jù)集預(yù)處理后按比例劃分為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集；設(shè)置訓(xùn)練參數(shù)，利用訓(xùn)練集對模型進(jìn)行訓(xùn)練，在訓(xùn)練過程計(jì)算模型的交叉熵?fù)p失函數(shù)，利用adam優(yōu)化算法對損失函數(shù)進(jìn)行損失優(yōu)化，直至損失函數(shù)收斂；利用驗(yàn)證集對模型進(jìn)行驗(yàn)證，在驗(yàn)證過程中，采用準(zhǔn)確率、召回率和f1分?jǐn)?shù)作為評估指標(biāo)對模型進(jìn)行性能評價(jià)，當(dāng)各指標(biāo)均達(dá)到預(yù)設(shè)值，模型驗(yàn)證通過；否則調(diào)整訓(xùn)練參數(shù)或擴(kuò)大訓(xùn)練樣本重新對模型進(jìn)行訓(xùn)練，直至模型驗(yàn)證通過。

9、此外，本申請還提供一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)線故障檢測裝置，所述裝置包括：采集模塊，用于采集生產(chǎn)線上待檢測設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括溫度數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)；預(yù)處理模塊，用于對所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；模型構(gòu)建及訓(xùn)練模塊，用于構(gòu)建生產(chǎn)線故障檢測模型，并對所述生產(chǎn)線故障檢測模型進(jìn)行訓(xùn)練；所述生產(chǎn)線故障檢測模型引入并列設(shè)置的特征提取層和自編碼器，所述并列設(shè)置的特征提取層和自編碼器從不同角度對所述待檢測設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，以獲得全面的生產(chǎn)線設(shè)備狀態(tài)表征；故障類別識別模塊，用于將預(yù)處理后的運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的生產(chǎn)線故障檢測模型中，以輸出生產(chǎn)線上待檢測設(shè)備的故障類別。

10、可選的，所述預(yù)處理模塊包括：清洗子模塊，用于對所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗；標(biāo)準(zhǔn)化子模塊，用于對所述清洗后的運(yùn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化；融合子模塊，用于對所述標(biāo)準(zhǔn)化后的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。

11、此外，本申請還提供一種存儲介質(zhì)，其包括指令，當(dāng)其在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行如前任一項(xiàng)所述的方法。

12、此外，本申請還提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：存儲器，處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如前任一項(xiàng)所述的方法。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請帶來的有益效果為：本申請通過結(jié)合特征提取層和自編碼器，能夠從局部和全局多角度提取生產(chǎn)線上設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的特征并進(jìn)行融合，使得模型能夠捕捉到更為全面和豐富的特征信息，從而提高設(shè)備故障類別檢測的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)線故障檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)線故障檢測方法，其特征在于，對所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)線故障檢測方法，其特征在于，所述生產(chǎn)線故障檢測模型包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)線故障檢測方法，其特征在于，所述特征提取層包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)線故障檢測方法，其特征在于，所述自編碼器包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)線故障檢測方法，其特征在于，所述生產(chǎn)線故障檢測模型通過以下步驟進(jìn)行訓(xùn)練：

7.一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)線故障檢測裝置，其特征在于，所述生產(chǎn)線故障檢測裝置包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)線故障檢測裝置，其特征在于，所述預(yù)處理模塊包括：

9.一種存儲介質(zhì)，其特征在于，其包括指令，當(dāng)其在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1～6中的任一項(xiàng)所述的方法。

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請屬于工業(yè)自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體揭示了一種基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)線故障檢測方法及裝置，所述方法包括：采集生產(chǎn)線上待檢測設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括溫度數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)；對所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；構(gòu)建生產(chǎn)線故障檢測模型，并對所述生產(chǎn)線故障檢測模型進(jìn)行訓(xùn)練；所述生產(chǎn)線故障檢測模型引入并列設(shè)置的特征提取層和自編碼器，所述并列設(shè)置的特征提取層和自編碼器從不同角度對所述待檢測設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，以獲得全面的生產(chǎn)線設(shè)備狀態(tài)表征；將預(yù)處理后的運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的生產(chǎn)線故障檢測模型中，以輸出生產(chǎn)線上待檢測設(shè)備的故障類別。本申請能夠?qū)ιa(chǎn)線設(shè)備的故障類別進(jìn)行有效識別。

技術(shù)研發(fā)人員：邵澤華,劉彬,魏小軍,梁永增
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都秦川物聯(lián)網(wǎng)科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2