本發(fā)明屬于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)大數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、這些工業(yè)數(shù)據(jù)蘊含著豐富的信息，對于工業(yè)設(shè)備的運行監(jiān)測、故障診斷、性能優(yōu)化以及生產(chǎn)管理等方面都具有至關(guān)重要的意義；然而，傳統(tǒng)的工業(yè)數(shù)據(jù)處理方法和系統(tǒng)在面對如此海量且復(fù)雜的數(shù)據(jù)時，逐漸顯露出諸多不足。

2、在數(shù)據(jù)采集方面，以往通常采用固定時間間隔的采集方式，未能根據(jù)工業(yè)設(shè)備在不同運行狀態(tài)下以及不同的工業(yè)數(shù)據(jù)，進行對數(shù)據(jù)采集頻率的差異化處理，同時在數(shù)據(jù)存儲方面，由于工業(yè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較大，導(dǎo)致存儲壓力較大，對于長時間存儲的數(shù)據(jù)，沒有合理的清理和管理策略，導(dǎo)致存儲空間浪費嚴(yán)重，影響系統(tǒng)的整體性能，另外在故障檢測方面，難以及時診斷出設(shè)備故障，為此我們提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)大數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)大數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)大數(shù)據(jù)處理方法：包括以下步驟：

3、步驟一：對工業(yè)設(shè)備的運行時長劃分為若干個運行時段，并計算運行時段的運匹值，根據(jù)運匹值的大小將運行時段歸類不同功率時期，各功率時期均有不同基礎(chǔ)采集間隔，其次再綜合工業(yè)數(shù)據(jù)的波動值分析出工業(yè)數(shù)據(jù)的采集頻率；

4、步驟二：根據(jù)工業(yè)數(shù)據(jù)的采集頻率進行采集，并將采集的工業(yè)數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)壓縮后，分類儲存到不同儲存庫中，并記錄工業(yè)數(shù)據(jù)的存儲時刻；

5、步驟三：對儲存庫存儲空間進行釋放時，分析出工業(yè)數(shù)據(jù)的刪除優(yōu)先級值、重要程度值以及存儲時長并進行綜合分析得到工業(yè)數(shù)據(jù)的優(yōu)刪值，根據(jù)優(yōu)刪值的大小進行工業(yè)數(shù)據(jù)刪除優(yōu)先級排序，隨后按此排序刪除數(shù)據(jù)；

6、步驟四：對采集到的工業(yè)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測分析，分析出工業(yè)數(shù)據(jù)的故障報警評測值，并與預(yù)設(shè)閾值進行比對，若故障報警評測值大于預(yù)設(shè)閾值，則進行報警等級匹配，并生成相應(yīng)等級的報警指令，根據(jù)不同的報警指令采取不同的處理措施。

7、優(yōu)選的，步驟一中對工業(yè)設(shè)備的運行時長進行劃分并匹配到不同功率時期的過程為：

8、將工業(yè)設(shè)備每天的運行時長劃分為若干個運行時段，獲取工業(yè)設(shè)備最近三天內(nèi)各運行時段的歷史平均運行功率值，求取最近三天內(nèi)相同運行時段的平均運行功率值的均值，并標(biāo)記為運匹值；

9、根據(jù)運行時段的運匹值，將運行時段歸類為三個時期，包括：高功率時期、正常功率時期以及低功率時期，且每個時期均對應(yīng)一個運匹值區(qū)間，對于每個運行時段，根據(jù)各自的運匹值將其匹配到相應(yīng)的時期。

10、優(yōu)選的，步驟一中分析出工業(yè)數(shù)據(jù)采集間隔的具體過程為：

11、對于工業(yè)設(shè)備的每類工業(yè)數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)檢測時長，且檢測時長內(nèi)檢測相同采集頻率，對工業(yè)數(shù)據(jù)進行采集，獲取采集到的工業(yè)數(shù)據(jù)值并標(biāo)記為xi，i=1、2、……、n；i表示工業(yè)數(shù)據(jù)采集時刻的編號，n表示檢測時長內(nèi)采集的總次數(shù)，利用公式：，得到工業(yè)數(shù)據(jù)的波動值pd，其中，為檢測時長內(nèi)采集到的工業(yè)數(shù)據(jù)值的平均值；

12、預(yù)設(shè)每個時期對應(yīng)一個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集間隔a；通過將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集間隔a與工業(yè)數(shù)據(jù)的波動值pd歸一化處理后，利用公式cg=a×a1-pd×a2，得到不同時期內(nèi)不同類型工業(yè)數(shù)據(jù)的采集間隔評測值cg，其中a1、a2為預(yù)設(shè)的權(quán)重系數(shù)；

13、預(yù)設(shè)若干個采集頻率等級，每個采集頻率等級對應(yīng)一個采集間隔評測值區(qū)間與一個采集頻率，通過將采集間隔評測值cg與預(yù)設(shè)的采集間隔評測值區(qū)間進行匹配，輸出采集頻率，并根據(jù)此采集頻率對工業(yè)數(shù)據(jù)進行采集。

14、優(yōu)選的，步驟三中分析出工業(yè)數(shù)據(jù)的刪除優(yōu)先級值、重要程度值以及存儲時長的過程為：

15、預(yù)設(shè)儲存庫存儲空間定期釋放時間間隔，每當(dāng)達到存儲空間定期釋放時刻時，獲取儲存庫當(dāng)前的空間占用率，預(yù)設(shè)空間占用率閾值，若儲存庫當(dāng)前的空間占用率大于預(yù)設(shè)閾值，則對儲存庫進行空間釋放；

16、對于每個工業(yè)設(shè)備的每類工業(yè)數(shù)據(jù)，以一天為周期，將其在一天時間內(nèi)隨時間變化的過程記錄下來，構(gòu)成該設(shè)備工作時對應(yīng)工業(yè)數(shù)據(jù)的一天數(shù)據(jù)變化序列，計算該類工業(yè)數(shù)據(jù)在物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器內(nèi)存儲的所有數(shù)據(jù)變化序列中工業(yè)數(shù)據(jù)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差值，預(yù)設(shè)正常變化序列均值和正常標(biāo)準(zhǔn)差值，將數(shù)據(jù)變化序列的均值和標(biāo)準(zhǔn)差值與預(yù)設(shè)正常變化序列的均值和標(biāo)準(zhǔn)差值進行作差，得到數(shù)據(jù)變化序列的均值偏離值jp與標(biāo)準(zhǔn)差值偏離值bp，歸一化處理后，利用公式cf=jp×b1+bp×b2，得到數(shù)據(jù)變化序列的偏離評測值cf，其中b1和b2為預(yù)設(shè)權(quán)重系數(shù)；

17、預(yù)設(shè)每類工業(yè)數(shù)據(jù)均對應(yīng)分配一個重要程度值gd，將工業(yè)數(shù)據(jù)分為三類，包括核心數(shù)據(jù)、外觀數(shù)據(jù)以及輔助數(shù)據(jù)；

18、核心數(shù)據(jù)包括：生產(chǎn)設(shè)備的壓力、溫度、速度、精度；輔助數(shù)據(jù)包括：設(shè)備的能源消耗程度與環(huán)境濕度；外觀數(shù)據(jù)包括：設(shè)備的外觀劃痕程度、腐蝕程度、變形程度；

19、獲取工業(yè)數(shù)據(jù)存入物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器時的存儲時刻，利用當(dāng)前時刻減去存儲時刻，得到工業(yè)數(shù)據(jù)的存儲時長ct。

20、優(yōu)選的，根據(jù)優(yōu)刪值大小對儲存庫中的空間進行釋放的過程為：

21、通過將數(shù)據(jù)變化序列的偏離評測值cf、重要程度值gd以及存儲時長ct歸一化處理后，代入預(yù)設(shè)公式模型中：yxs=（cf×c1+ct×c2）/gd×c3，得到工業(yè)數(shù)據(jù)的優(yōu)刪值yxs；其中c1、c2、c3為預(yù)設(shè)權(quán)重系數(shù)；

22、根據(jù)優(yōu)刪值的大小對儲存庫中的工業(yè)數(shù)據(jù)進行刪除優(yōu)先級排序，并依次對工業(yè)數(shù)據(jù)進行刪除操作，直到達到儲存庫所需釋放的預(yù)設(shè)空間標(biāo)準(zhǔn)為止。

23、優(yōu)選的，步驟四中分析出工業(yè)數(shù)據(jù)的故障報警評測值的過程為：

24、對于每個工業(yè)設(shè)備的工業(yè)數(shù)據(jù)，以工業(yè)設(shè)備開機工作為起始時刻，關(guān)機結(jié)束工作為結(jié)束時刻，記錄采集到的工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)值，并建立工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)值隨時間變化的曲線圖，在曲線圖中，將不同時刻采集到的工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)值進行曲線連接，得到工業(yè)數(shù)據(jù)變化曲線，同時在曲線圖中，預(yù)設(shè)每個工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)值都設(shè)有安全區(qū)間，根據(jù)工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)值安全區(qū)間的上下界值，分別繪制一條預(yù)設(shè)上界閾值線和一條預(yù)設(shè)下界閾值線，將預(yù)設(shè)上界閾值線上方工業(yè)數(shù)據(jù)變化曲線與其圍城的面積標(biāo)記為偏升面積，將預(yù)設(shè)下界閾值線下方工業(yè)數(shù)據(jù)變化曲線與其圍城的面積標(biāo)記為偏降面積，通過將所有偏升面積與偏降面積分別進行求和，得到偏升總積ps和偏降總積pj，同時記錄偏升面積與偏降面積產(chǎn)生的總次數(shù)zc與兩者產(chǎn)生的總時長zt，利用公式：gzp=ps×d1+pj×d2+zc×d3+zt×d4，得到工業(yè)設(shè)備故障報警評測值gzp，其中d1、d2、d3、d4為預(yù)設(shè)權(quán)重系數(shù)；

25、預(yù)設(shè)故障報警評測閾值，當(dāng)工業(yè)設(shè)備故障報警評測值gzp大于預(yù)設(shè)故障報警評測閾值時，則執(zhí)行故障報警等級匹配操作。

26、優(yōu)選的，步驟四中執(zhí)行故障報警等級匹配，并根據(jù)不同的報警等級采取不同的處理措施操作的過程為：

27、預(yù)設(shè)故障報警等級，包括：一級故障報警等級、二級故障報警等級以及三級故障報警等級，且每個故障報警等級對應(yīng)一個故障報警評測值區(qū)間，且等級越高，故障報警評測值區(qū)間的上下限值越大；

28、將工業(yè)設(shè)備故障報警評測值gzp與預(yù)設(shè)故障報警等級進行匹配，若為一級故障報警等級，則生成一級報警指令發(fā)送至人員終端，人員終端接收到指令后，派遣設(shè)備維護人員對工業(yè)設(shè)備進行日常維護，并對設(shè)備進行初步檢查；

29、若為二級故障報警等級，則生成二級報警指令發(fā)送至人員終端，人員終端模塊接收到指令后，立刻對設(shè)備進行停機，并派遣維修人員進行檢測，對該設(shè)備進行檢測維修處理；

30、若為三級故障等級，則生成三級報警指令發(fā)送至人員終端，人員終端接收到指令時，切斷設(shè)備電源，調(diào)取距離故障設(shè)備最近的維修人員達到現(xiàn)場進行緊急處理，同時繼續(xù)派遣維修人員到達故障設(shè)備現(xiàn)場，成立故障維修小組，制定出維修方案對設(shè)備故障進行緊急搶修。

31、優(yōu)選的，工業(yè)數(shù)據(jù)采集模塊：針對不同的工業(yè)設(shè)備及所對應(yīng)的工業(yè)數(shù)據(jù)，進行匹配采集間隔；并將采集到的工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器中進行儲存以及發(fā)送至故障報警模塊進行數(shù)據(jù)監(jiān)控；

32、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器：將接收到的工業(yè)數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮處理后儲存至對應(yīng)的工業(yè)設(shè)備儲存庫中，并對儲存庫中的存儲的空間進行定期釋放；

33、故障報警模塊：對采集到的工業(yè)設(shè)備的工業(yè)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，若出現(xiàn)異常狀態(tài)，則進行故障報警等級匹配，并生成相應(yīng)等級的故障報警指令發(fā)送至人員終端模塊；

34、人員終端模塊：根據(jù)接收到的故障報警指令，采取對應(yīng)的處理措施。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

36、（1）、該一種基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)大數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)，首先工業(yè)數(shù)據(jù)采集模塊通過根據(jù)工業(yè)設(shè)備的運行時段功率情況進行采集間隔匹配，打破了傳統(tǒng)固定時間間隔采集的局限性；對于高功率時期，由于設(shè)備運行狀態(tài)可能更關(guān)鍵或更易出現(xiàn)變化，采用較短的采集間隔；而在低功率時期，適當(dāng)延長采集間隔，在保證數(shù)據(jù)有效性的同時，合理降低了數(shù)據(jù)采集量，減輕了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和處理負擔(dān)，其次進一步綜合考慮工業(yè)數(shù)據(jù)的波動值來確定采集間隔，進一步提高了采集策略的科學(xué)性和針對性；對于波動較大的數(shù)據(jù)，縮短采集間隔，確保能實時跟蹤其變化趨勢，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題；對于相對穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，適當(dāng)放寬采集間隔，優(yōu)化了資源分配，提高了整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的效率和效能。

37、（2）、該一種基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)大數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器將每個工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)單獨存儲在對應(yīng)的儲存庫中，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的有序分類和集中管理，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)查詢、分析和處理；加上定期存儲空間釋放機制，有效地解決了工業(yè)數(shù)據(jù)量大導(dǎo)致的存儲壓力問題；即：通過對數(shù)據(jù)變化序列的分析，結(jié)合數(shù)據(jù)變化序列的偏離評測值、工業(yè)數(shù)據(jù)的重要程度值和存儲時長綜合評估，確定工業(yè)數(shù)據(jù)的優(yōu)刪值，能夠智能地篩選出相對不重要或陳舊的數(shù)據(jù)進行優(yōu)先刪除，確保存儲空間的合理利用，維持系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行，避免了因存儲空間不足而影響系統(tǒng)性能的情況發(fā)生。

38、（3）、該一種基于物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)大數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)，通過故障報警模塊實時監(jiān)控工業(yè)數(shù)據(jù)，并建立數(shù)據(jù)隨時間變化的曲線圖，結(jié)合預(yù)設(shè)上界閾值線和下界閾值線，準(zhǔn)確計算出偏升總積、偏降總積和總次數(shù)等參數(shù)，進而得出故障報警評測值；當(dāng)故障報警評測值大于預(yù)設(shè)閾值時，會及時匹配報警等級，并生成相應(yīng)等級的報警指令發(fā)送至人員終端，便于快速針對性地解決工業(yè)設(shè)備故障，大大提高了故障檢測的準(zhǔn)確性和及時性。