[发明专利]基于边缘计算的机床多源数据采集与数据质量评估方法

摘要

本申请涉及一种基于边缘计算的机床多源数据采集与数据质量评估方法，包括数据采集、数据拼接、数据对齐、数据质量判断和边缘算法调用。其中，利用加速度传感器以高频采样率采集主轴的振动信号，通过机床控制器通信协议以低频采样率采集机床控制器信号；高频数据和低频数据分别完成拼接；根据高频数据的时间戳信息在缓存中寻找对应的低频信息，基于对齐后的低频数据和高频数据做交叉判断，以在数据源头判断机床以及传感器信号是否出现异常；调用边缘算法对数据进行特征提取得到边缘特征值。本申请能有效减少采集设备的数量，可以在数据采集阶段对机床状态进行判断，减小产线内网络带宽的负荷以及后台服务器的运算负荷。

主权项

1.基于边缘计算的机床多源数据采集与数据质量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)数据采集在机床的主轴外壳上安装加速度传感器，将边缘设备与机床连接，同时将边缘设备中的数据采集模块连接到传感器的输出端，采集主轴的振动信号，通过机床控制器通信协议采集机床控制器信号；在边缘数据采集模块中以高频采样率采集振动数据，同时以低频采样率采集机床控制器数据；(2)数据拼接以同样的数据格式采集高频数据和低频数据，每一路高频或者低频数据作为数据项中的一个数据列，建立数据缓冲区，分别拼接高频数据和低频数据，将拼接后的高频数据和低频数据送入数据对齐模块；(3)数据对齐对齐时需要用到高频数据和低频数据的时间戳信息，根据高频数据的时间戳信息在缓存中寻找对应的低频信息，并将以上对齐后的高频数据和低频数据送入后续的数据质量判断步骤；(4)数据质量判断基于对齐后的低频数据和高频数据做交叉判断，以在数据源头判断机床的工作是否正常以及传感器信号是否出现异常；(5)边缘算法调用经过数据对齐和数据质量检查后，调用边缘设备中的边缘算法对数据进行特征提取得到边缘特征值。