[发明专利]基于IPv6的电焊机集群监控控制方法

权利要求书

1.一种基于IPv6的电焊机集群监控控制方法，其特征在于按照如下步骤：

步骤1、电焊机IPv6网络节点的组网配置，焊接数据采集节点上配置6LoWPAN的无线通信协议，设置IPv6地址；通过IPv6的自动配置，及自组网特点进行焊接生产现场的采集结点组网，具体状态配置如下：

采集结点即每一台电焊机上配置一个数据采集盒，设定具体的工号、IPv6地址，数据采集盒上配有许多智能结点，如：焊接工艺数据采集结点、气体流量采集结点、温度湿度采集、设备状态监视结点；感知层中每一台电焊机配置的采集盒采集数据后选择IPv6无线网络将数据传输到网络层，用户或者企业管理者通过远程查看该电焊机的焊接状态，并进行相应的远程控制；无线AP集中管理和自动配置；

步骤2：焊接生产参数采集，通过电焊机上的电流电压数据采集传感器采集数据，采集电流电压并将数据传输到数据处理中心；

在电焊机上配置了电流电压数据采集传感器，通过电流电压传感器采集电焊机的数据，然后将采集到数据传输到数据处理中心，进行实时传输；传感器在采集大量实时数据的时候需要压缩处理，并且在采集的过程中，每个传感器需要将收集到的有效数据通过无线传输的方式传送到服务器；

步骤2.1焊剂的选择

焊剂选择的原则是根据Basicity基本指数、焊接工艺后形成的焊缝性能，即特定元素的含量：碳、硅、锰、钼、铬、镍；强度、屈服点、延伸率，以及经济性来确定的；

步骤2.2焊接生产参数的IPv6网络传输

焊接数据在采集节点上通过6LoWPAN无线通信协议传输至中心服务器；中心服务器记录数据接收时间、数据内容、传输者信息；下位机传输刷新时间允许手动设置；焊接数据采集节点与焊接设备上的预留串口RS-232、RS-485相连，采集节点配置相应串口协议，读取原始数据；对原始数据进行初步的整理，数据根据自定义定义格式在下位机LED屏上显示；对每个采集节点进行设备信息、使用者身份信息进行注册；用户启动采集设备时，输入认证信息，下位机通过缓存的用户信息进行比对；

步骤3 数据格式转化为焊接领域通用的数据结构形式

3.1 定义焊接领域的通用数据结构，括工厂数据、文件数据和循环数据；工厂数据包含所有的物理设备、它们之间的连接、接口和拓扑结构，将可用的变量映射到设备；文档数据包含所有配置文件、固件文件或参数设置文件；循环数据是所有可以作为值/时间戳对存储的时间序列变量；

3.2 下位机将数据在传输刷新时间周期内发送至中心服务器，中心服务器将数据按指定格式存储至数据库中；

3.3 这些数据的初始信息集成到自动化标记语言的计算机辅助工程交换 CAEX格式中，因为CAEX格式的每个信息元素都具有一个唯一的ID，所以使用此ID进行标记与此信息元素相关的所有数据，数据格式就转化为焊接领域通用的数据结构形式；

步骤4：焊接数据的分析

用凝聚法采用层次分析法，选择一组给定的焊剂和焊丝组合可以划分的多个簇；采用聚类分析方法进行数据的分析；

步骤5：焊接数据的存储及云平台数据操作；

步骤6：根据是否电流电压超出安全阈值采取一定措施；

根据是否采集到的电压电流是否超过其一定的安全阈值，若超过系统将发出预警信号或者采取其他措施制止隐患的发生。

2.根据权利要求1所述的基于IPv6的电焊机集群监控控制方法，其特征在于，步骤2、焊接生产参数采集，通过电焊机上的电流电压数据采集传感器采集数据，采集电流电压并将数据传输到数据处理中心具体为：在电焊机上配置了电流电压数据采集传感器，通过电流电压传感器采集电焊机的数据，然后将采集到数据传输到数据处理中心，进行实时传输；传感器在采集大量实时数据的时候需要压缩处理，并且在采集的过程中，每个传感器需要将收集到的有效数据通过无线传输的方式传送到服务器。

3.根据权利要求1所述的基于IPv6的电焊机集群监控控制方法，其特征在于：步骤4中采用欧几里德距离和分组技术ward法对聚类对象进行聚类，ward方法使用方差分析来最小化簇内距离偏差的平方和，进行焊接数据的分析。

4.根据权利要求1所述的基于IPv6的电焊机集群监控控制方法，其特征在于：步骤5：焊接数据的存储及云平台数据操作，下位机对采集的数据进行缓存，当内存满时，根据数据的时间，用新数据覆盖旧数据，进行内容的更新；下位机将数据在传输刷新时间周期内发送至中心服务器，中心服务器将数据按指定格式存储至数据库的中心服务器提供数据库开发接口，开发的云平台部署在服务器上，用户可通过IPv6访问云平台中数据内容；中心服务器提供数据库开发接口，开发的云平台部署在服务器上，用户可通过IPv6访问云平台中数据内容；用户通过云平台发布指令，指令通过6LoWPAN网路传输至采集设备；指令通过转译，下发至焊接设备。