本發(fā)明涉及機電設(shè)備診斷，尤其涉及一種基于bas可視化的機電綜合診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)自動化的不斷發(fā)展，機電設(shè)備在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，設(shè)備的健康運行直接關(guān)系到生產(chǎn)效率和安全性，現(xiàn)有的機電設(shè)備診斷系統(tǒng)通常依賴于設(shè)備運行狀態(tài)的單一數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測方式，通過傳統(tǒng)的溫度、壓力、振動和電流等設(shè)備參數(shù)進行狀態(tài)分析，然而，這些系統(tǒng)大多缺乏對用戶操作行為與設(shè)備狀態(tài)變化之間的關(guān)聯(lián)性分析，難以從操作行為與設(shè)備故障的關(guān)系上進行深度診斷，由于現(xiàn)代機電設(shè)備運行復雜，單純依賴設(shè)備參數(shù)進行診斷的方式在面對突發(fā)故障或人為操作引發(fā)的設(shè)備異常時往往無法及時、準確地發(fā)現(xiàn)問題，導致設(shè)備停機或損壞，影響生產(chǎn)的連續(xù)性和安全性。

2、現(xiàn)有技術(shù)在設(shè)備診斷方面面臨多項挑戰(zhàn)，首先是缺少對用戶操作行為與設(shè)備運行狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)分析，導致不能全面識別操作行為對設(shè)備健康狀態(tài)的潛在影響，其次，現(xiàn)有診斷系統(tǒng)對設(shè)備的故障預(yù)警能力較弱，無法有效結(jié)合設(shè)備的歷史運行數(shù)據(jù)和當前狀態(tài)進行綜合評估，無法準確預(yù)測設(shè)備在特定操作下的故障風險。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于上述目的，本發(fā)明提供了一種基于bas可視化的機電綜合診斷系統(tǒng)。

2、一種基于bas可視化的機電綜合診斷系統(tǒng)，包括用戶操作采集模塊、設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集模塊、關(guān)聯(lián)分析模塊、故障預(yù)診斷模塊以及可視化展示模塊；其中：

3、用戶操作采集模塊：用于實時采集用戶對機電設(shè)備的操作數(shù)據(jù)，所述操作數(shù)據(jù)包括設(shè)備啟停、參數(shù)調(diào)整和模式切換，用戶操作數(shù)據(jù)通過與bas系統(tǒng)集成的接口傳輸至關(guān)聯(lián)分析模塊；

4、設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集模塊：用于采集機電設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述運行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括溫度、壓力、振動和電流的設(shè)備參數(shù)，采集到的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)通過有線或無線方式傳輸至關(guān)聯(lián)分析模塊；

5、關(guān)聯(lián)分析模塊：用于接收用戶操作采集模塊和設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集模塊獲取的數(shù)據(jù)，通過比對用戶操作行為與設(shè)備實時狀態(tài)，識別操作行為對設(shè)備運行的直接影響，并生成關(guān)聯(lián)分析報告；

6、故障預(yù)診斷模塊：用于接收關(guān)聯(lián)分析模塊的關(guān)聯(lián)分析報告，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和設(shè)備的當前狀態(tài)，通過診斷算法判斷設(shè)備在預(yù)定操作行為影響下產(chǎn)生的潛在故障風險，并生成預(yù)診斷結(jié)果；

7、可視化展示模塊：用于接收故障預(yù)診斷模塊生成的預(yù)診斷結(jié)果，并在bas系統(tǒng)的用戶界面上圖形化展示設(shè)備的運行狀態(tài)、用戶操作行為的影響以及故障診斷信息，使用戶能夠直觀了解設(shè)備狀態(tài)與操作行為的關(guān)聯(lián)。

8、可選的，所述用戶操作采集模塊包括操作輸入單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)傳輸單元；其中：

9、操作輸入單元：用于實時接收用戶對機電設(shè)備的操作指令，所述操作指令包括設(shè)備啟停、參數(shù)調(diào)整以及模式切換，所述操作輸入單元具體通過與機電設(shè)備的控制面板、電氣開關(guān)或遠程控制終端進行有線或無線連接，實現(xiàn)對用戶操作信息的實時采集；

10、數(shù)據(jù)處理單元：用于對來自操作輸入單元的用戶操作數(shù)據(jù)進行處理，所述處理包括格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)過濾和操作時間戳標記；所述格式轉(zhuǎn)換用于將不同來源的操作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)統(tǒng)一識別的數(shù)據(jù)格式；數(shù)據(jù)過濾用于去除無效操作指令或重復指令；操作時間戳標記則用于記錄每個操作發(fā)生的具體時間；處理后的操作數(shù)據(jù)按照規(guī)定的格式進行存儲，具體格式包括時間序列數(shù)據(jù)格式或操作日志格式；

11、數(shù)據(jù)傳輸單元：用于將處理后的用戶操作數(shù)據(jù)通過與bas系統(tǒng)集成的標準化通信接口傳輸至關(guān)聯(lián)分析模塊，所述接口支持modbus、bacnet的協(xié)議。

12、可選的，所述設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集模塊包括傳感器單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)傳輸單元；其中：

13、傳感器單元：用于在機電設(shè)備的預(yù)定部位安裝的多種類型的傳感器，以實時監(jiān)測和采集機電設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，所述多種類型的傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器以及，電流傳感器；其中溫度傳感器用于采集設(shè)備工作時的溫度數(shù)據(jù)；壓力傳感器用于監(jiān)控設(shè)備內(nèi)部或外部的壓力變化數(shù)據(jù)；振動傳感器用于檢測設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中的振動強度數(shù)據(jù)，電流傳感器用于獲取設(shè)備的電流數(shù)據(jù)；

14、數(shù)據(jù)處理單元：用于接收來自傳感器單元的設(shè)備運行數(shù)據(jù)，并對其進行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括數(shù)據(jù)格式化、數(shù)據(jù)過濾和參數(shù)歸一化；數(shù)據(jù)格式化用于將不同傳感器生成的數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為標準化的數(shù)據(jù)格式；數(shù)據(jù)過濾用于去除異?；驘o效的采集數(shù)據(jù)；參數(shù)歸一化用于將不同傳感器的輸出數(shù)據(jù)標準化，預(yù)處理后的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一格式傳輸至數(shù)據(jù)傳輸單元；

15、數(shù)據(jù)傳輸單元：用于將數(shù)據(jù)處理單元處理后的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)通過有線或無線方式傳輸至關(guān)聯(lián)分析模塊，所述數(shù)據(jù)傳輸方式包括使用以太網(wǎng)、wi-fi或工業(yè)現(xiàn)場總線。

16、可選的，所述關(guān)聯(lián)分析模塊包括數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)據(jù)比對單元、關(guān)聯(lián)計算單元和報告生成單元；其中：

17、數(shù)據(jù)接收單元：用于從用戶操作采集模塊和設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集模塊同步接收用戶操作數(shù)據(jù)和設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時確保通過標準化通信接口接收的數(shù)據(jù)在時間軸上同步；

18、數(shù)據(jù)比對單元：用于將接收到的用戶操作數(shù)據(jù)與設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行比對，通過匹配不同操作行為與設(shè)備運行參數(shù)的變化，識別用戶操作對設(shè)備狀態(tài)的直接影響，并判斷哪些操作是導致設(shè)備狀態(tài)出現(xiàn)異常波動或潛在故障風險；

19、關(guān)聯(lián)計算單元：用于對數(shù)據(jù)比對單元識別出的用戶操作行為與設(shè)備狀態(tài)變化結(jié)果進行量化分析，通過算法計算每個操作行為與設(shè)備狀態(tài)變化的關(guān)聯(lián)系數(shù)，評估操作對設(shè)備運行的影響程度，為后續(xù)的報告生成提供數(shù)據(jù)支持；

20、報告生成單元：用于對不同操作行為的關(guān)聯(lián)結(jié)果進行綜合評估，并結(jié)合關(guān)聯(lián)計算單元生成的關(guān)聯(lián)系數(shù)，生成關(guān)聯(lián)分析報告；所述關(guān)聯(lián)分析報告包括各項用戶操作行為對設(shè)備健康狀態(tài)的影響分析，以及不同操作行為引發(fā)的潛在設(shè)備故障風險。

21、可選的，所述數(shù)據(jù)比對單元包括：

22、操作識別：先根據(jù)接收到的用戶操作數(shù)據(jù)，識別出不同的操作類型，包括設(shè)備啟停、參數(shù)調(diào)整和模式切換；

23、狀態(tài)監(jiān)測：將識別出的操作行為與設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行對應(yīng)時間段的匹配，通過監(jiān)測操作行為發(fā)生后設(shè)備運行參數(shù)的變化，識別出操作對設(shè)備狀態(tài)的直接影響；具體是根據(jù)設(shè)備運行參數(shù)的變化率，來計算設(shè)備狀態(tài)的波動情況的，狀態(tài)變化率由以下公式表示：，其中，表示設(shè)備參數(shù)的變化值，為操作后的設(shè)備參數(shù)值，為操作前的設(shè)備參數(shù)值，為操作前的參考時間點；

24、異常判定：根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測單元的結(jié)果，判斷操作行為是否引發(fā)起設(shè)備狀態(tài)的異常波動或潛在故障風險，具體通過計算設(shè)備運行參數(shù)的變化幅度是否超過預(yù)設(shè)閾值，來識別是否存在異常情況；其判斷公式為：，當時，設(shè)備運行狀態(tài)被判定為異常波動；其中，表示設(shè)備運行狀態(tài)變化率，為預(yù)設(shè)的異常閾值。

25、可選的，所述關(guān)聯(lián)計算單元包括：

26、關(guān)聯(lián)系數(shù)計算子單元：用于對數(shù)據(jù)比對單元識別出的用戶操作行為與設(shè)備狀態(tài)變化結(jié)果進行量化分析，計算每個操作行為與設(shè)備狀態(tài)變化之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)，所述關(guān)聯(lián)系數(shù)具體通過皮爾遜相關(guān)系數(shù)公式進行計算，用于衡量用戶操作行為與設(shè)備運行狀態(tài)變化之間的線性相關(guān)性；

27、影響度量子單元：用于根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)的絕對值對操作行為的影響進行量化分類，確定操作行為對設(shè)備運行狀態(tài)的影響程度；影響度量通過以下標準進行分類：

28、；

29、故障風險評估子單元：用于結(jié)合影響度量子單元的結(jié)果，判斷哪些操作行為導致設(shè)備狀態(tài)出現(xiàn)異常波動或潛在故障風險，具體當影響度為強影響且時，則將對應(yīng)的操作行為標記為潛在故障風險行為，從而識別出高風險操作。

30、可選的，所述報告生成單元包括：

31、結(jié)果匯總子單元：用于接收關(guān)聯(lián)計算單元生成的各個操作行為的關(guān)聯(lián)系數(shù)及對應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)變化結(jié)果，將這些數(shù)據(jù)按照操作行為的類型進行分類匯總，確保每個操作行為與設(shè)備狀態(tài)的關(guān)聯(lián)系數(shù)一一對應(yīng)，形成完整的操作-狀態(tài)映射數(shù)據(jù)集；

32、綜合評估子單元：用于根據(jù)結(jié)果匯總子單元中的數(shù)據(jù)，結(jié)合每個操作行為的關(guān)聯(lián)系數(shù)和設(shè)備狀態(tài)變化率，計算操作行為對設(shè)備健康狀態(tài)的綜合影響指數(shù)；

33、報告輸出子單元：用于根據(jù)綜合評估子單元計算出的綜合影響指數(shù)，對不同操作行為的影響進行排序，并輸出關(guān)聯(lián)分析報告；所述關(guān)聯(lián)分析報告中包括操作行為的類型、關(guān)聯(lián)系數(shù)、設(shè)備狀態(tài)變化率及其綜合影響指數(shù)。

34、可選的，所述故障預(yù)診斷模塊包括報告接收單元、歷史數(shù)據(jù)分析單元、故障概率計算單元和預(yù)診斷生成單元；其中：

35、報告接收單元：用于接收來自報告生成單元的關(guān)聯(lián)分析報告，報告中包含操作行為類型、關(guān)聯(lián)系數(shù)、設(shè)備狀態(tài)變化率和綜合影響指數(shù)；

36、歷史數(shù)據(jù)分析單元：基于設(shè)備歷史運行數(shù)據(jù)進行分析，提取與當前操作行為和設(shè)備狀態(tài)變化相似的歷史記錄，包括類似的操作行為和設(shè)備狀態(tài)變化，并統(tǒng)計相關(guān)歷史故障發(fā)生的頻率；

37、故障概率計算單元：用于結(jié)合歷史數(shù)據(jù)分析單元提供的歷史故障數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)分析報告中的關(guān)聯(lián)系數(shù)、設(shè)備狀態(tài)變化率和綜合影響指數(shù)，計算當前操作行為下設(shè)備發(fā)生故障的風險概率；

38、預(yù)診斷生成單元：用于根據(jù)故障概率計算單元提供的故障風險概率，生成相應(yīng)的預(yù)診斷結(jié)果，所述預(yù)診斷生成單元將計算出的故障風險概率與預(yù)設(shè)的風險閾值進行比較，當風險概率超過閾值時，將生成高風險預(yù)診斷報告，包括設(shè)備潛在出現(xiàn)的故障類型和影響區(qū)域。

39、可選的，所述故障概率計算單元包括：

40、故障歷史權(quán)重計算子單元：用于根據(jù)歷史數(shù)據(jù)分析子單元提供的歷史故障數(shù)據(jù)，計算類似操作行為和設(shè)備狀態(tài)變化的歷史故障發(fā)生頻率，并賦予其權(quán)重；權(quán)重計算通過以下公式進行：，其中，表示歷史故障權(quán)重，為歷史故障發(fā)生次數(shù)，為相關(guān)歷史操作的總次數(shù)；

41、當前影響權(quán)重計算子單元：通過以下公式計算當前操作行為的影響強度的權(quán)重：，其中，表示當前影響權(quán)重，為操作行為與設(shè)備狀態(tài)變化的關(guān)聯(lián)系數(shù)的絕對值，為設(shè)備狀態(tài)的變化率；

42、故障風險概率綜合計算子單元：用于將歷史權(quán)重與當前影響權(quán)重相結(jié)合，計算當前操作行為下設(shè)備的故障風險概率，公式為：，其中，表示故障風險概率，為歷史故障權(quán)重，為當前影響權(quán)重，和分別為歷史數(shù)據(jù)和當前數(shù)據(jù)的加權(quán)系數(shù)。

43、可選的，所述可視化展示模塊包括預(yù)診斷結(jié)果接收單元、數(shù)據(jù)處理單元、圖形化展示單元和用戶交互單元；其中：

44、預(yù)診斷結(jié)果接收單元：用于接收故障預(yù)診斷模塊生成的預(yù)診斷結(jié)果，所述結(jié)果包含設(shè)備運行狀態(tài)、用戶操作行為的影響以及故障診斷信息的數(shù)據(jù)；

45、數(shù)據(jù)處理單元：對預(yù)診斷結(jié)果中的數(shù)據(jù)進行處理，包括數(shù)據(jù)解析、格式轉(zhuǎn)換和信息篩選，通過處理將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為預(yù)定展示的格式，確保信息的清晰度和可讀性；

46、圖形化展示單元：用于在bas系統(tǒng)的用戶界面上，以圖形化方式展示處理后的數(shù)據(jù)；

47、用戶交互單元：用于提供用戶與系統(tǒng)交互的接口，允許用戶通過觸摸屏、鼠標或鍵盤的方式，查詢設(shè)備狀態(tài)、查看故障詳情或執(zhí)行相關(guān)操作。

48、本發(fā)明的有益效果：

49、本發(fā)明，通過將用戶操作行為與設(shè)備運行狀態(tài)的關(guān)聯(lián)分析引入到機電綜合診斷系統(tǒng)中，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法識別操作行為對設(shè)備健康狀態(tài)直接影響的問題，通過數(shù)據(jù)采集模塊、關(guān)聯(lián)分析模塊、故障預(yù)診斷模塊等多個功能模塊的協(xié)同工作，系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集設(shè)備的運行狀態(tài)和用戶操作數(shù)據(jù)，并通過關(guān)聯(lián)計算子單元準確分析每個操作行為對設(shè)備狀態(tài)的影響，這種結(jié)合了設(shè)備實時數(shù)據(jù)和用戶行為的綜合分析方法，大大提高了故障識別的精確度，并且能夠通過預(yù)診斷模塊提前預(yù)警潛在的故障風險，保障設(shè)備的安全運行。

50、本發(fā)明，通過結(jié)合設(shè)備的歷史運行數(shù)據(jù)與當前操作行為的關(guān)聯(lián)分析，進一步提升了系統(tǒng)的故障預(yù)測能力，系統(tǒng)能夠根據(jù)過去類似操作行為引發(fā)的故障數(shù)據(jù)，結(jié)合當前的運行狀態(tài)，計算設(shè)備故障的發(fā)生概率并生成預(yù)診斷報告，這種方式不僅為用戶提供了直觀的可視化診斷結(jié)果，還能顯著減少突發(fā)性故障的發(fā)生，幫助用戶提前采取維護措施，從而延長設(shè)備使用壽命，提升生產(chǎn)安全性和效率。