本發(fā)明屬于鋼板剪切加工領(lǐng)域，具體是基于數(shù)據(jù)分析的鋼板剪切加工智能配切系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鋼板剪切加工的智能配切是一種基于先進(jìn)技術(shù)的自動(dòng)化系統(tǒng)，旨在通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析鋼板的剪切情況，自動(dòng)調(diào)整剪切路徑和工藝參數(shù)，從而提升生產(chǎn)效率和加工精度。

2、然而，盡管目前的智能配切技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化，減少了人工干預(yù)，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些局限性。使得在實(shí)際剪切加工過程中仍然存在異常情況，系統(tǒng)可能無法及時(shí)采取糾正措施，進(jìn)而導(dǎo)致質(zhì)量問題或設(shè)備損耗。這種情況下，仍需依賴人工干預(yù)以解決問題。此外，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)通常依賴于單一參數(shù)進(jìn)行預(yù)警，這種方法可能導(dǎo)致預(yù)警過度或預(yù)警不精準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出基于數(shù)據(jù)分析的鋼板剪切加工智能配切系統(tǒng)，該發(fā)明解決了如何在鋼板剪切加工智能配切的基礎(chǔ)上對(duì)鋼板剪切加工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，避免因智能配切算法局限性和單一參數(shù)預(yù)警方式的預(yù)警過度或不精準(zhǔn)的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、基于數(shù)據(jù)分析的鋼板剪切加工智能配切系統(tǒng)，包括：

4、配切初步分析模塊，用于獲取目標(biāo)設(shè)備在上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)剪切加工的鋼板產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并基于目標(biāo)設(shè)備在上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)剪切加工的鋼板產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)評(píng)估目標(biāo)設(shè)備當(dāng)前是否存在鋼板剪切加工異常風(fēng)險(xiǎn)；

5、設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)分析模塊，用于獲取目標(biāo)設(shè)備的實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，基于目標(biāo)設(shè)備的實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估；

6、質(zhì)量檢測(cè)分析模塊，用于獲取經(jīng)目標(biāo)設(shè)備剪切的鋼板產(chǎn)品的實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)，基于獲取的經(jīng)目標(biāo)設(shè)備剪切的鋼板產(chǎn)品的實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)相應(yīng)鋼板產(chǎn)品的剪切加工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估；

7、綜合分析預(yù)警模塊，用于當(dāng)判斷出目標(biāo)設(shè)備在當(dāng)前存在鋼板剪切加工異常風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，結(jié)合當(dāng)前目標(biāo)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和經(jīng)目標(biāo)設(shè)備剪切的鋼板產(chǎn)品的剪切加工質(zhì)量，分析判斷是否需要對(duì)目標(biāo)設(shè)備的鋼板剪切加工進(jìn)行故障預(yù)警。

8、進(jìn)一步地，所述基于目標(biāo)設(shè)備在上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)剪切加工的鋼板產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)評(píng)估目標(biāo)設(shè)備當(dāng)前是否存在鋼板剪切加工異常風(fēng)險(xiǎn)包括：

9、獲取目標(biāo)設(shè)備在上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)的鋼板產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)，所述鋼板產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括鋼板產(chǎn)品型號(hào)和在上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)對(duì)應(yīng)鋼板產(chǎn)品型號(hào)的生產(chǎn)數(shù)量、合格品數(shù)量以及生產(chǎn)總時(shí)間；

10、根據(jù)鋼板產(chǎn)品型號(hào)從數(shù)據(jù)庫中獲取相應(yīng)鋼板產(chǎn)品型號(hào)所對(duì)應(yīng)鋼板產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)合格率和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)率；

11、對(duì)目標(biāo)設(shè)備在上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)的所有鋼板產(chǎn)品型號(hào)按照時(shí)間升序進(jìn)行排列并編號(hào)，將對(duì)應(yīng)鋼板產(chǎn)品型號(hào)的生產(chǎn)數(shù)量、合格品數(shù)量以及生產(chǎn)總時(shí)間分別標(biāo)記為nfm、nfbm以及tfm；且m＝1,2……m；其中m表示在上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)鋼板產(chǎn)品型號(hào)的總數(shù)；

12、根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算獲取目標(biāo)設(shè)備在上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)鋼板產(chǎn)品剪切加工的質(zhì)量效率系數(shù)qe；式中，qfm和pfm分別表示相應(yīng)鋼板產(chǎn)品型號(hào)所對(duì)應(yīng)鋼板產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)合格率和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)率；am表示編號(hào)為m的鋼板產(chǎn)品型號(hào)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)比例系數(shù)；且0＜am≤1，

13、將計(jì)算獲取的目標(biāo)設(shè)備在上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)鋼板產(chǎn)品剪切加工的質(zhì)量效率系數(shù)與預(yù)設(shè)質(zhì)量效率系數(shù)閾值比對(duì)，分析判斷目標(biāo)設(shè)備當(dāng)前是否存在鋼板剪切加工風(fēng)險(xiǎn)，并將生成的信號(hào)發(fā)送至綜合分析預(yù)警模塊；

14、若計(jì)算獲取的目標(biāo)設(shè)備在上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)鋼板產(chǎn)品剪切加工的質(zhì)量效率系數(shù)大于等于預(yù)設(shè)質(zhì)量效率系數(shù)閾值，則生成正常信號(hào)；

15、若計(jì)算獲取的目標(biāo)設(shè)備在上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)鋼板產(chǎn)品剪切加工的質(zhì)量效率系數(shù)小于預(yù)設(shè)質(zhì)量效率系數(shù)閾值，則生成異常信號(hào)。

16、進(jìn)一步地，am的取值分為三種情形：

17、若編號(hào)m＝m＝1，且上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)相應(yīng)唯一剪切加工的鋼板產(chǎn)品型號(hào)與當(dāng)前剪切加工對(duì)應(yīng)的鋼板產(chǎn)品型號(hào)相同，則am＝am＝1；

18、若編號(hào)m＜m，且上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)剪切加工的所有鋼板產(chǎn)品型號(hào)與當(dāng)前剪切加工對(duì)應(yīng)的鋼板產(chǎn)品型號(hào)均不同，則

19、若編號(hào)m＜m，且上一個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)按照升序排列的最后一個(gè)鋼板產(chǎn)品型號(hào)與當(dāng)前剪切加工對(duì)應(yīng)的鋼板產(chǎn)品型號(hào)相同，而其他鋼板產(chǎn)品型號(hào)與當(dāng)前剪切加工對(duì)應(yīng)的鋼板產(chǎn)品型號(hào)不同，則am＝0.5，

20、進(jìn)一步地，所述目標(biāo)設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)包括目標(biāo)設(shè)備的剪切力、振動(dòng)速度、剪切速度和設(shè)備溫度。

21、進(jìn)一步地，所述基于目標(biāo)設(shè)備的實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估包括：對(duì)獲取的目標(biāo)設(shè)備的實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)所包含的若干個(gè)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行編號(hào)；

22、根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算獲取目標(biāo)設(shè)備當(dāng)前的設(shè)備狀態(tài)異常評(píng)估值sr；式中，ci表示編號(hào)為i的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)值；ci,min和ci,max分別表示編號(hào)為i的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍的最小值和最大值；ki表示編號(hào)為i的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的預(yù)設(shè)比例系數(shù)；且ki＞0，

23、預(yù)設(shè)設(shè)備狀態(tài)異常評(píng)估值閾值，若計(jì)算獲取的目標(biāo)設(shè)備當(dāng)前的設(shè)備狀態(tài)異常評(píng)估值大于預(yù)設(shè)設(shè)備狀態(tài)異常評(píng)估值閾值，則表示當(dāng)前目標(biāo)設(shè)備處于異常運(yùn)行狀態(tài)；若計(jì)算獲取的目標(biāo)設(shè)備當(dāng)前的設(shè)備狀態(tài)異常評(píng)估值小于等于預(yù)設(shè)設(shè)備狀態(tài)異常評(píng)估值閾值，則表示當(dāng)前目標(biāo)設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

24、進(jìn)一步地，所述經(jīng)目標(biāo)設(shè)備剪切的鋼板產(chǎn)品的實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)指的是目標(biāo)設(shè)備剪切鋼板產(chǎn)品時(shí)的實(shí)時(shí)高清圖像。

25、進(jìn)一步地，基于獲取的經(jīng)目標(biāo)設(shè)備剪切的鋼板產(chǎn)品的實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)相應(yīng)鋼板產(chǎn)品的剪切加工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估包括：

26、采用高清照相機(jī)拍攝當(dāng)前已被目標(biāo)設(shè)備剪切加工完成的鋼板產(chǎn)品的高清圖像，通過計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)處理獲取該高清圖像中鋼板被剪切加工后完整的鋼板產(chǎn)品的剪切輪廓線以及對(duì)應(yīng)鋼板產(chǎn)品的型號(hào)；

27、根據(jù)當(dāng)前拍攝獲取的高清圖像中鋼板產(chǎn)品的型號(hào)，從數(shù)據(jù)庫中獲取對(duì)應(yīng)鋼板產(chǎn)品型號(hào)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)鋼板剪切路線；

28、將當(dāng)前拍攝獲取的高清圖像中相應(yīng)鋼板產(chǎn)品的剪切輪廓線的像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為與對(duì)應(yīng)鋼板產(chǎn)品型號(hào)的預(yù)設(shè)鋼板剪切路線一致的機(jī)器坐標(biāo)系；

29、將對(duì)應(yīng)鋼板產(chǎn)品型號(hào)的預(yù)設(shè)鋼板剪切路線均勻分割為n個(gè)子線路段，并獲取每個(gè)子線路段的中心機(jī)器坐標(biāo)，生成第一坐標(biāo)序列數(shù)據(jù)集；以及將轉(zhuǎn)換為與對(duì)應(yīng)鋼板產(chǎn)品型號(hào)的預(yù)設(shè)鋼板剪切路線一致的機(jī)器坐標(biāo)系下的對(duì)應(yīng)剪切輪廓線均勻分割為n個(gè)子輪廓線段，并獲取每個(gè)子輪廓線段的中心機(jī)器坐標(biāo)，生成第二坐標(biāo)序列數(shù)據(jù)集；

30、將生成的第一坐標(biāo)序列數(shù)據(jù)集所包含的所有坐標(biāo)與第二坐標(biāo)序列數(shù)據(jù)集所包含的所有坐標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，統(tǒng)計(jì)第一坐標(biāo)序列數(shù)據(jù)集所包含的坐標(biāo)與第二坐標(biāo)序列數(shù)據(jù)集所包含的坐標(biāo)相同的數(shù)量并標(biāo)記為nx，根據(jù)計(jì)算公式獲取當(dāng)前已被目標(biāo)設(shè)備剪切完成的鋼板產(chǎn)品的剪切輪廓匹配率pr，并打上拍攝時(shí)間戳；

31、預(yù)設(shè)剪切輪廓匹配率閾值，若計(jì)算獲取的當(dāng)前已被目標(biāo)設(shè)備剪切完成的鋼板產(chǎn)品的剪切輪廓匹配率大于等于預(yù)設(shè)剪切輪廓匹配率閾值，則表示當(dāng)前已被目標(biāo)設(shè)備剪切完成的鋼板產(chǎn)品的質(zhì)量良好；若計(jì)算獲取的當(dāng)前已被目標(biāo)設(shè)備剪切完成的鋼板產(chǎn)品的剪切輪廓匹配率小于預(yù)設(shè)剪切輪廓匹配率閾值，則表示當(dāng)前已被目標(biāo)設(shè)備剪切完成的鋼板產(chǎn)品的質(zhì)量差。

32、進(jìn)一步地，綜合分析預(yù)警模塊的具體分析過程包括：

33、獲取配切初步分析模塊發(fā)送的目標(biāo)設(shè)備當(dāng)前是否存在鋼板剪切加工異常風(fēng)險(xiǎn)；

34、若獲取的是正常信號(hào)，則無需繼續(xù)處理；

35、若獲取的是異常信號(hào)，則結(jié)合當(dāng)前目標(biāo)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和經(jīng)目標(biāo)設(shè)備剪切的鋼板產(chǎn)品的剪切加工質(zhì)量，分析判斷是否需要對(duì)目標(biāo)設(shè)備的鋼板剪切加工進(jìn)行故障預(yù)警，包括：

36、發(fā)送設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)分析的觸發(fā)信號(hào)至設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)分析模塊，以及發(fā)送鋼板質(zhì)量檢測(cè)分析的觸發(fā)信號(hào)至質(zhì)量檢測(cè)分析模塊；設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)分析模塊在接收到設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)分析的觸發(fā)信號(hào)后則進(jìn)行目標(biāo)設(shè)備的實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的獲取和分析；質(zhì)量檢測(cè)分析模塊在接收到鋼板質(zhì)量檢測(cè)分析的觸發(fā)信號(hào)后則進(jìn)行目標(biāo)設(shè)備剪切的鋼板產(chǎn)品的實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)的獲取和分析；進(jìn)而獲取目標(biāo)設(shè)備當(dāng)前的設(shè)備狀態(tài)異常評(píng)估值sr和當(dāng)前鋼板產(chǎn)品的剪切輪廓匹配率pr；

37、根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算獲取目標(biāo)設(shè)備當(dāng)前剪切加工的故障預(yù)警指示值yz；式中，sr0和pr0分別為設(shè)備狀態(tài)異常評(píng)估值閾值和剪切輪廓匹配率閾值；

38、對(duì)計(jì)算獲取的目標(biāo)設(shè)備當(dāng)前剪切加工的故障預(yù)警指示值yz進(jìn)行數(shù)值分析；若yz＝0，則生成目標(biāo)設(shè)備剪切加工的預(yù)警信號(hào)，此時(shí)相關(guān)人員需要及時(shí)處理；若yz≥1，則生成目標(biāo)設(shè)備剪切加工正常信號(hào)，此時(shí)保持剪切加工正常運(yùn)行，無需處理。

39、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

40、在本發(fā)明中，通過初步分析設(shè)備是否存在異常風(fēng)險(xiǎn)隱患，能夠提前識(shí)別潛在問題，避免過度依賴單一參數(shù)的報(bào)警機(jī)制，從而減少誤報(bào)的可能性，這種分層分析的方法能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，避免對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行造成不必要的干擾；在確認(rèn)存在異常風(fēng)險(xiǎn)隱患后，進(jìn)一步結(jié)合設(shè)備狀態(tài)和鋼板實(shí)時(shí)加工質(zhì)量進(jìn)行分析，使得預(yù)警的觸發(fā)更加精準(zhǔn)，確保只有在確實(shí)存在問題的情況下才會(huì)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，減少了因誤報(bào)導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷，提高了預(yù)警系統(tǒng)的可靠性；通過預(yù)先識(shí)別并分析潛在的異常，可以在問題擴(kuò)展或?qū)е律a(chǎn)故障前采取預(yù)防性措施，減少設(shè)備的意外停機(jī)時(shí)間，減少了設(shè)備的損耗，提高了鋼板產(chǎn)品的整體生產(chǎn)效率；本發(fā)明結(jié)合了設(shè)備狀態(tài)和實(shí)時(shí)加工質(zhì)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，為設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)決策提供了更全面的依據(jù)，這種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式有助于優(yōu)化生產(chǎn)流程，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，并提高產(chǎn)品質(zhì)量；該分析過程能夠適應(yīng)不同生產(chǎn)條件和設(shè)備狀態(tài)變化，避免了智能配切算法局限性，確保在各種工況下都能提供有效的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。