一种异构多源数据信号接收传输系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种异构多源数据信号接收传输系统及方法，属于信号传输技术领域，包括步骤S1：为每个传感器模块设置第一传输模式和第二传输模式，以及第一采集模式和第二采集模式；步骤S2：计算每个传感器模块的降维矩阵；步骤S3：对设备进行初始诊断，若设备被划分为正常状态，传感器模块基于第一采集模式采集数据，使用第一传输模式将数据传输至监控模块，若设备被划分为异常状态，则执行步骤S4；步骤S4：传感器模块提取运行参数中的信号特征，基于降维矩阵将其转化为低维数据，并传输至监控模块；步骤S5：监控模块基于故障诊断模型对设备状态进行精准诊断。本发明专利技术可以基于实际情况自动调节传感器的传输模式，从而提升数据传输效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种异构多源数据信号接收传输系统及方法


[0001]本专利技术属于信号传输
，具体涉及一种异构多源数据信号接收传输系统及方法。

技术介绍

[0002]为提高工厂的自动化控制水平及生产效率，当前工厂已经在其内部的各个生产设备上安装传感器，通过传感器监控生产设备的电流、电压、温度和转速等参数，从而实现对各个设备运行状态的远程监控；如中国专利申请“CN105283911A”公开了一种传感器终端，传感器终端能连接多种传感器，该传感器终端能够获取来自连接传感器的感测数据，并进行无线发送，同时还可以判断与其连接的传感器的种类，基于传感器的种类执行对应的传感器数据获取方式，以及传感器数据的发送方式，最终通过该传感器终端实现对各个传感器参数的自动设置。
[0003]然而，工厂内的设备众多，同一设备不同参数还需要不同类型的传感器进行检测，这就会导致同一监控网络结构内会存在大量的传感器，如此就需要传输海量的数据，另一方面，由于传感器监控类型的不同，例如压力传感器和电流传感器，这样就会导致所有传感器不可能为同一家厂家生产，不同厂家生产的传感器，其监控设备信号所产生的数据格式也会不同，中央监控模块在接收传感器数据后还对进行格式转换；因此上述情况就会降低整个监控网络的信号传输和处理效率。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种异构多源数据信号接收传输系统及方法，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
[0005]为了达到上述的专利技术目的，本专利技术提出一种异构多源数据信号接收传输方法，包括：步骤S1：获取与监控模块连接的传感器模块，为每个所述传感器模块设置第一传输模式和第二传输模式，以及第一采集模式和第二采集模式，其中，所述传感器模块在所述第一传输模式下传输数据的准确度小于所述第二传输模式，在所述第一采集模式的采集频率小于所述第二采集模式；步骤S2：计算每个所述传感器模块的降维矩阵，所述传感器模块内设置有诊断特征集，所述诊断特征集包括多个用于诊断设备状态的信号特征，所述传感器模块基于所述第二采集模式采集设备的运行参数，计算所述运行参数中的所述信号特征，并传输至计算模块，所述计算模块内设置保留阈值，基于所述保留阈值对所述信号特征进行降维，并获取所述降维矩阵，所述计算模块将所述降维矩阵返回至所述传感器模块；步骤S3：所述传感器模块在采集所述运行参数时对设备进行初始诊断，基于所述初始诊断将设备状态划分为正常状态和异常状态，若设备被划分为所述正常状态，所述传感器模块基于所述第一采集模式采集对应设备的所述运行参数，将所述运行参数转换为标
准数据格式后，使用所述第一传输模式将其直接传输至所述监控模块，若设备被划分为所述异常状态，则执行步骤S4；步骤S4：所述传感器模块切换为所述第二采集模式采集所述运行参数，提取所述运行参数中的所述信号特征，并基于所述降维矩阵将所述信号特征转化为低维数据，所述传感器模块将所述低维数据转换为所述标准数据格式后，基于所述第二传输模式将所述低维数据传输至所述监控模块；步骤S5：所述监控模块内设置有故障诊断模型，所述监控模块接收所述低维数据后，基于所述故障诊断模型和所述低维数据，对设备状态进行精准诊断。
[0006]进一步的，所述步骤S3中，所述传感器模块对设备进行所述初始诊断包括以下步骤：步骤S31：所述传感器模块获取设备在采集时长的所述运行参数后，将所述采集时长内的所述运行参数转换为数据块，设定多种状态等级，所述状态等级包括正常等级和异常等级，为数据块标定其所对应的所述状态等级；步骤S32：若设备在生成的第一数量数据块中，存在超过第二数量的数据块为所述异常等级，则所述传感器模块将设备划分为所述异常状态。
[0007]进一步的，基于以下步骤确定数据块的所述状态等级：获取在所述采集时长内、设备处于所述正常状态下的所述运行参数和该所述运行参数对应的时间点，若在所述采集时长中，多个连续时间点所述运行参数的相关系数在第一预设范围或第二预设范围内，则获取连续时间点中的起始时间点和终止时间点，将所述起始时间点和所述终止时间点之间设定为目标判断区域；所述传感器模块完成所述采集时长内的实际数据采集后，计算所述采集时长内各个所述目标判断区域的相关系数，若存在所述目标判断区域的相关系数没有位于所述第一预设范围或所述第二预设范围内，则将设备划分为所述异常状态。
[0008]进一步的，所述第二传输模式基于以下步骤传输数据：获取所述监控模块网络结构中的各个所述传感器模块的传输次序，分别编号为节点，将节点生成的数据块定义为第一原始块，基于所述第一原始块复制生成第一冗余块，所述第一原始块和所述第一冗余块内均包括校验数据；节点将所述第一原始块和所述第一冗余块发送至节点,节点基于所述校验数据校验所述第一原始块和所述第一冗余块，若其中一块存在错误，则丢弃存在错误的数据块，复制正确的数据块以补充丢弃的数据块；节点继续生成第二原始块，基于所述第二原始块和所述第一原始块生成第二冗余块，将其排序至所述第一原始块和所述第一冗余块之后，并连同所述第一原始块和所述第一冗余块发送至节点；节点基于所述校验数据对接收到的数据块进行校验，同时继续生成第三原始块，基于所述第二原始块和所述第三原始块生成第三冗余块，重复此步骤，直至数据到达所述监控模块。
[0009]进一步的，若所述第一原始块、所述第一冗余块和所述第二冗余块均发生错误，则在所述第一原始块和所述第一冗余块的位置生成空白数据块，所述监控模块接收所有所述
传感器模块的数据后，基于其中所述空白数据块的位置向对应的所述传感器模块请求再次发送数据。
[0010]进一步的，所述传感器模块向所述监控模块传输数据块时，还包括以下步骤：若数据块的所述状态等级为正常等级，则将数据块依据生成次序进行传输，若数据块的所述状态等级为所述异常等级，则将数据块穿插至传输队列的头部进行传输。
[0011]本专利技术还提供了一种异构多源数据信号接收传输系统，该系统用于实现上述所述的一种异构多源数据信号接收传输方法，该系统主要包括：传感器模块，所述传感器模块内设置第一传输模式和第二传输模式，以及第一采集模式和第二采集模式，其中，所述传感器模块在所述第一传输模式下传输数据的准确度小于所述第二传输模式，在所述第一采集模式的采集频率小于所述第二采集模式，所述传感器模块在采集所述运行参数时对设备进行初始诊断，基于所述初始诊断将设备状态划分为正常状态和异常状态，若设备被划分为所述正常状态，所述传感器模块基于所述第一采集模式采集对应设备的所述运行参数，将所述运行参数转换为标准数据格式后，使用所述第一传输模式将其直接传输至所述监控模块，若设备被划分为所述异常状态，所述传感器模块切换为所述第二采集模式采集所述运行参数，提取所述运行参数中的所述信号特征，并基于降维矩阵将所述信号特征转化为低维数据，所述传感器模块将所述低维数据转换为所述标准数据格式后，基于所述第二传输模式将所述低维数据传输至所述监控模块；计算模块，用于计算每个所述传感器模块的所述降维矩阵，所述传感器模块内设置有诊断特征集和标准数据格式，所述诊断特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异构多源数据信号接收传输方法，其特征在于，包括：步骤S1：获取与监控模块连接的传感器模块，为每个所述传感器模块设置第一传输模式和第二传输模式，以及第一采集模式和第二采集模式，其中，所述传感器模块在所述第一传输模式下传输数据的准确度小于所述第二传输模式，在所述第一采集模式的采集频率小于所述第二采集模式；步骤S2：计算每个所述传感器模块的降维矩阵，所述传感器模块内设置有诊断特征集，所述诊断特征集包括多个用于诊断设备状态的信号特征，所述传感器模块基于所述第二采集模式采集设备的运行参数，计算所述运行参数中的所述信号特征，并传输至计算模块，所述计算模块内设置保留阈值，基于所述保留阈值对所述信号特征进行降维，并获取所述降维矩阵，所述计算模块将所述降维矩阵返回至所述传感器模块；步骤S3：所述传感器模块在采集所述运行参数时对设备进行初始诊断，基于所述初始诊断将设备状态划分为正常状态和异常状态，若设备被划分为所述正常状态，所述传感器模块基于所述第一采集模式采集对应设备的所述运行参数，将所述运行参数转换为标准数据格式后，使用所述第一传输模式将其直接传输至所述监控模块，若设备被划分为所述异常状态，则执行步骤S4；步骤S4：所述传感器模块切换为所述第二采集模式采集所述运行参数，提取所述运行参数中的所述信号特征，并基于所述降维矩阵将所述信号特征转化为低维数据，所述传感器模块将所述低维数据转换为所述标准数据格式后，基于所述第二传输模式将所述低维数据传输至所述监控模块；步骤S5：所述监控模块内设置有故障诊断模型，所述监控模块接收所述低维数据后，基于所述故障诊断模型和所述低维数据，对设备状态进行精准诊断。2.根据权利要求1所述的一种异构多源数据信号接收传输方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述传感器模块对设备进行所述初始诊断包括以下步骤：步骤S31：所述传感器模块获取设备在采集时长的所述运行参数后，将所述采集时长内的所述运行参数转换为数据块，设定多种状态等级，所述状态等级包括正常等级和异常等级，为数据块标定其所对应的所述状态等级；步骤S32：若设备在生成的第一数量数据块中，存在超过第二数量的数据块为所述异常等级，则所述传感器模块将设备划分为所述异常状态。3.根据权利要求2所述的一种异构多源数据信号接收传输方法，其特征在于，基于以下步骤确定数据块的所述状态等级：获取在所述采集时长内、设备处于所述正常状态下的所述运行参数和该所述运行参数对应的时间点，若在所述采集时长中，多个连续时间点所述运行参数的相关系数在第一预设范围或第二预设范围内，则获取连续时间点中的起始时间点和终止时间点，将所述起始时间点和所述终止时间点之间设定为目标判断区域；所述传感器模块完成所述采集时长内的实际数据采集后，计算所述采集时长内各个所述目标判断区域的相关系数，若存在所述目标判断区域的相关系数没有位于所述第一预设范围或所述第二预设范围内，则将设备划分为所述异常状态。4.根据权利要求3所述的一种异构多源数据信号接收传输方法，其特征在于，所述第二传输模式基于以下步骤传输数据：获取所述监控模块网络结构中的各个所述传感器模块的
传输次序，分别编号为节点，将节点生成的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张煇，剌昊跃，
申请(专利权)人：长河信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：