[发明专利]一种基于边缘计算的刀具振动信号的采集处理方法及其实现系统

权利要求书

1.一种基于边缘计算的刀具振动信号的采集处理方法，其特征在于，包括步骤如下：

S1、传感器采集刀具振动信号数据；

S2、边缘计算设备读取刀具振动信号数据；

S3、边缘计算设备对刀具振动数据进行存储；

S4、边缘计算设备对刀具振动数据进行预处理，然后将处理后的数据发送至云端保存；同时，边缘计算设备将未进行预处理的刀具振动数据发送至云端进行实时显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的刀具振动信号的采集处理方法，其特征在于，步骤S2中，读取刀具振动信号数据的方式包括以下两种：

(1)对传感器采集的原始数据直接读取；

(2)对传感器采集的原始数据进行二次采样后，再读取，具体为：

边缘计算设备对传感器中存储的二进制文件进行二次采样，即等条目间隔地对二进制文件进行读取，提取到边缘计算设备中；当二次采样的条目间隔为0时，相当于对传感器采集的数据进行完全读取。

3.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的刀具振动信号的采集处理方法，其特征在于，步骤S3中，边缘计算设备对刀具振动数据按条目存储，该存储方式包括模式a和模式b；

模式a的工作过程包括：

1)读取传感器采集的刀具振动数据，并写入numpy_data数组中；

2)通过转换格式，将一维数组转换为N行三列的二维数组，得到振动传感器每次采样在X轴、Y轴、Z轴的通道读数；

3)设定循环标志变量flag，初始化flag值为0；

4)当Z轴的通道读数大于设定阈值V₀时，记录当前时间，以文件夹、当前时间和文件序号为文件保存路径，生成一个空CSV格式文件，并将flag值设置为1；

5)当flag值为1时，打开步骤4)中生成的文件保存路径下的CSV格式文件，并逐行写入数据；同时检测CSV格式文件中已存储的数据条数，当数据条数达到设定值N₀时，将flag值置0，完成一次固定数据条数CSV文件的写入；

6)重复步骤1)-5),进入下一次循环,直到刀具振动数据读取结束；

模式b的工作过程包括：

1)读取传感器采集的刀具振动数据，并写入numpy_data数组中；

2)通过转换格式，将一维数组转换为N行三列的二维数组，得到振动传感器每次采样在X轴、Y轴、Z轴的通道读数；

3)设定循环标志变量flag，初始化flag值为0；

4)当Z轴的通道读数大于设定阈值V₀时，记录当前时间，以文件夹、当前时间和文件序号为文件保存路径，生成一个空CSV格式文件，并将flag值设置为1；

5)当flag值为1时，将每次采集的数据增添在空数组data_buffer中，当该数组数据条目小于设定值时，循环增添数据；当数组data_buffer的第一维度元素的数目达到设定值N₁时，将data_buffer中的所有数据一次性写入CSV格式文件中，清空data_buffer同时将flag值置0，完成一次固定数据条数的写入；

6)重复步骤1)-5),进入下一次循环,直到刀具振动数据读取结束。

4.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的刀具振动信号的采集处理方法，其特征在于，步骤S3中，边缘计算设备对刀具振动数据按时间存储，工作过程包括：

1)设置时间标志位time_flag，并设置time_flag初始值为0；

设置计时线程，当定时M₀分钟后,将time_flag置于1；

2)当检测到输入Z轴通道读数大于设定阈值V₀，记录当前时间，并生成文件保存路径，随后将flag值设置为1；

3)计时线程检测到flag＝1且time_flag＝0时，则触发开始计时；

4)当flag值为1时正常写入数据，当计时时间到达设定的时间M₀后，time_flag设置为1，time转为0，结束线程；等待下次创建新线程结束。