基于物联网的单轴撕碎机远程监控系统的制作方法

本发明涉及远程监控，尤其涉及基于物联网的单轴撕碎机远程监控系统。

背景技术：

1、单轴撕碎机是行业生产中适用范围较广的一种粉碎设备，各种废旧物料通过进料系统进入撕碎箱体内部，箱体上承载有动刀辊及撕碎刀片，油缸推动推料箱将物料推至刀片附近；减速电机带动动刀辊旋转，物料经过撕碎刀片撕扯、挤压、剪切等综合作用，撕碎成小块的物料，从筛网孔中排出。单轴撕碎机涉及到的物料复杂多样，工作环境相应的复杂开阔，工作安全性要求高；当前在单轴撕碎机的工作过程中，网络化控制和智能化监控还比较欠缺，导致需要大量的人力在工作现场监控单轴撕碎机的工作运行，不但影响到工作效率，也需要较高的人力成本，对安全风险的发现和处理也存在延误的情况；

2、因此，需要基于物联网的单轴撕碎机远程监控系统。

技术实现思路

1、本发明提供了基于物联网的单轴撕碎机远程监控系统，本发明通过采集获取单轴撕碎机的工作运行状态数据，并进行异常监测分析和风险预测分析，多维度研判和模拟仿真测试，可提高对单轴撕碎机进行远程控制的质量，有利于单轴撕碎机工作效能的发挥。

2、本发明提供了基于物联网的单轴撕碎机远程监控系统，包括：

3、数据采集模块，用于采集获取单轴撕碎机的工作运行状态数据；

4、数据分析模块，用于基于云监控分析平台，对工作运行状态数据进行异常监测分析和风险预测分析，获得数据分析结果；

5、远程控制模块，用于基于数据分析结果，进行多维度研判和模拟仿真测试，根据研判和测试结果，对单轴撕碎机进行远程控制。

6、进一步地，数据采集模块包括数据采集设置单元和数据采集实施单元；

7、数据采集设置单元，用于根据单轴撕碎机的结构和工作运行过程，在若干个结构的目标监测位置，设置若干个传感器；

8、数据采集实施单元，用于根据传感器，采集目标监测位置的结构参数数据，并基于结构参数数据，生成工作运行状态数据。

9、进一步地，数据分析模块包括数据传输单元和数据分析单元；

10、数据传输单元，用于基于构建的远程监控物联网，将工作运行状态数据传输至云监控分析平台；

11、数据分析单元，用于将工作运行状态数据与预设的标准数据范围区间数据库进行匹配对比，获得相对应的标准数据范围区间；基于标准数据范围区间所对应的工作运行状态阶段，对工作运行状态数据进行异常监测分析和风险预测分析，获得数据分析结果。

12、进一步地，数据分析单元包括标准数据范围区间设置子单元、数据匹配对比子单元和数据分析子单元；

13、标准数据范围区间设置子单元，用于基于单轴撕碎机的历史工作运行状态数据，根据预设的工作阶段状态分析模型，分析获得历史工作运行状态数据所对应的工作运行状态阶段；根据工作运行状态阶段，划分设置若干个标准数据范围区间；工作运行状态阶段包括初始工作阶段、稳态工作阶段、疲态工作阶段和风险工作阶段；

14、数据匹配对比子单元，用于将工作运行状态数据与预设的标准数据范围区间数据库进行匹配对比，获得工作运行状态数据所对应的标准数据范围区间，以及标准数据范围区间所对应的工作运行状态阶段；

15、数据分析子单元，用于对处于初始工作阶段和稳态工作阶段的工作运行状态数据进行异常监测分析；根据风险预测分析模型，对处于疲态工作阶段和风险工作阶段的工作状态数据进行风险预测分析，获得数据分析结果。

16、进一步地，数据分析子单元包括异常监测分析分子单元、风险预测分析分子单元和数据分析结果汇总分子单元；

17、异常监测分析分子单元，用于根据预设的数据正常波动范围的上限值和下限值，对处于初始工作阶段和稳态工作阶段的工作运行状态数据进行超限监测，若超出上限值或下限值，则定位到对应的异常工作运行状态数据，并根据若干个异常工作运行状态数据，生成第一数据分析结果；

18、风险预测分析分子单元，用于利用神经网络模型构建风险预测模型，并基于风险预测模型对处于疲态工作阶段和风险工作阶段的工作状态数据进行风险预测分析，当风险预测值大于预设的风险预测阈值时，定位到对应的风险工作运行状态数据，并根据若干个风险工作运行状态数据，生成第二数据分析结果；

19、数据分析结果汇总分子单元，用于汇总第一数据分析结果和第二数据分析结果，生成数据分析结果。

20、进一步地，远程控制模块包括研判单元、模拟仿真测试单元和控制实施单元；

21、研判单元，用于建立种类-结构位置-周期的多维度研判模型，对第一数据分析结果进行综合研判，获得对单轴撕碎机正常工作的影响值，若影响值大于预设的影响值阈值，则生成第一控制命令；

22、模拟仿真测试单元，用于基于预设的模拟仿真测试模型，根据风险工作运行状态数据进行单轴撕碎机的工作的模拟仿真测试，获得仿真故障数量，若仿真故障数量大于预设的故障数量阈值，则生成第二控制命令；

23、控制实施单元，用于根据第一控制命令和第二控制命令，对单轴撕碎机进行远程控制。

24、进一步地，研判单元还包括多维度研判模型构建子单元；多维度研判模型构建子单元包括模型参量确定分子单元和模型参量设置分子单元；

25、模型参量确定分子单元，用于基于单轴撕碎机的初始工作阶段和稳态工作阶段的工作异常类型，追溯获得若干个异常种类、异常结构位置和异常周期，基于异常种类、异常结构位置和异常周期，确定种类、结构位置和周期作为参量；

26、模型参量设置分子单元，用于设置参量的具体内容；具体内容包括单个种类或多个种类，单一结构位置或联动结构位置，周期内间断式突发或持续小周期连续发生。

27、进一步地，控制实施单元包括第一处理子单元和第二处理子单元；

28、第一处理子单元，用于根据第一控制命令，对单轴撕碎机按照保障工作策略进行远程控制。

29、第二处理子单元，用于根据第二控制命令，对单轴撕碎机按照保证安全策略进行远程控制。

30、进一步地，还包括生产流程监控模块，用于基于云监控分析平台，对若干台单轴撕碎机的生产全流程进行总体监控；生产流程监控模块包括生产环节联网设置单元和生产全流程监控单元；

31、生产环节联网设置单元，用于根据若干台单轴撕碎机的生产任务需求，将物料入场环节、产品生产环节和成品出场环节所涉及到的生产设备或物料成品输送设备，利用物联网技术，接入云监控分析平台，并设置生产设备的监测参数和监测参数阈值；

32、生产全流程监控单元，用于根据监测参数和监测参数阈值，对生产设备或物料成品输送设备进行工作状态监测，若监测参数大于或小于监测参数阈值时，采取预设的处理策略进行生产流程的应对处理。

33、进一步地，还包括刀具磨损监测评估模块，用于基于摄像组件，获取单轴撕碎机的撕碎刀片组的实时图像，并基于预设标准图像进行对比匹配，进行磨损度的评估，根据评估结果进行更换提醒；刀具磨损监测评估模块包括刀片磨损图像获取单元和刀片更换提醒单元；

34、刀片磨损图像获取单元，用于基于安装在单轴撕碎机上的摄像组件，按照预设的周期获取撕碎刀片组的实时图像，并将实时图像通过物流网络上传至云监控分析平台；

35、刀片更换提醒单元，用于将实时图像与预设的标准刀片图像进行相似度对比，若相似度小于预设的相似度阈值，则获取撕碎刀片组的使用周期以及撕碎刀片组的类型，若使用周期大于预设的使用周期阈值并且撕碎刀片组为单轴撕碎机上的定刀，则将撕碎刀片组评估为磨损高风险，发出刀片更换提醒。

36、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：通过采集获取单轴撕碎机的工作运行状态数据，并进行异常监测分析和风险预测分析，多维度研判和模拟仿真测试，可提高对单轴撕碎机进行远程控制的质量，有利于单轴撕碎机工作效能的发挥。

37、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其它优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

38、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。