物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下車間虛擬監(jiān)控與故障預警方法研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在車間生產(chǎn)中的廣泛應用，人們對于車間制造現(xiàn)場監(jiān)控與管理的要求也越來越高。本文針對傳統(tǒng)車間監(jiān)控及預警方面的不足，研究基于數(shù)據(jù)驅動的車間虛擬監(jiān)控以及設備預警方法，構建了一個高度逼真的、具有預警能力的三維車間虛擬監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了車間生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控與管理。本文主要研究內容如下:
　　(1)研究物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的車間數(shù)據(jù)采集，分析物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的車間的數(shù)據(jù)特點，并在此基礎上研究了物聯(lián)網(wǎng)車間制造數(shù)據(jù)的采集技術，如基于RHD技術、O

2、PC技術等的數(shù)據(jù)采集方式，并詳細介紹了其工作原理，最后提出了物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的車間制造現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集方案，為后面章節(jié)的研究提供了數(shù)據(jù)源。
　　(2)對物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的車間虛擬監(jiān)控技術進行研究，將數(shù)字化雙胞胎的理念應用到車間生產(chǎn)監(jiān)控，構建了基于數(shù)字化雙胞胎的數(shù)字化車間三維虛擬監(jiān)控平臺，在此基礎上對虛擬車間可視化的構建流程進行了詳細的論述，闡述了基于數(shù)據(jù)驅動模型的建模過程，研究車間虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的人機交互方式，實現(xiàn)了車間生產(chǎn)過程實時虛擬呈

3、現(xiàn)。
　　(3)在車間虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上，對車間設備的故障預警方法進行了研究，鑒于車間環(huán)境的復雜性，選用了主元分析的方法進行車間設備的故障預警，在論述了主元分析的相關原理與算法的基礎上，對PCA模型的求取過程進行了闡述，并在此基礎上提出了基于主元分析的設備故障預警方法，并且通過實例應用對該方法的準確性及可行性進行了驗證。
　　(4)通過以上關鍵技術的研究，設計開發(fā)了車間虛擬監(jiān)控原型系統(tǒng)，搭建了系統(tǒng)的總體框架，并對系統(tǒng)的功能