基于5G技术的智能制造设备远程监控与维护方法与流程

本发明属于维护监控领域，特别涉及基于5g技术的智能制造设备远程监控与维护方法。

背景技术：

1、目前，智能制造成为了制造业发展的重要趋势。智能制造依托于物联网、人工智能、大数据分析、云计算等技术，实现了工厂的自动化、信息化和智能化。其中，设备远程监控与维护是智能制造中一个关键的应用领域，它使得企业可以跨越地理限制，实时监控和维护生产线上的各种设备，确保生产效率和产品质量。

2、在5g技术的推动下，智能制造领域的设备远程监控与维护得到了显著的提升。5g技术相较于前代通信技术，具有更高的数据传输速率、更低的延迟和更广的连接能力，这些特性使得5g在智能制造中具有广泛的应用潜力。通过5g网络，可以实现高速的数据传输，使得生产数据实时准确地回传到监控中心；同时，低延迟保障了对设备状态的即时响应，及时发现和处理问题，避免生产中断；广泛的连接能力则支持了更多设备的接入，实现了更全面的监控。

3、5g网络虽然具有较强的数据传输能力，但在设备远程监控与维护过程中，数据传输的安全性问题尚未得到完全解决。生产数据的泄露或篡改可能导致严重的经济损失甚至安全事故。现有的智能制造设备种类繁多，不同设备之间的通信协议和数据格式可能不同，导致在集成多种设备进行远程监控时出现兼容性问题。此外，缺乏统一的行业标准也给设备的远程监控与维护带来难度。虽然5g网络能够支持大量数据的传输，但在数据处理和分析方面，还需要更加强大和智能的算法来支持。如何从海量的生产数据中准确地提取有用信息，预测和诊断设备的潜在问题，是当前技术需要解决的问题。5g技术尽管发展迅速，但目前在全球范围内的网络覆盖还不够广泛，特别是在一些偏远地区或者发展中国家，5g网络的覆盖和稳定性还不能完全满足智能制造的需求。智能制造中的设备远程监控与维护系统需要能够适应各种环境和设备的变化，包括温度、湿度、震动等。现有技术在对这些环境因素的适应性上仍有限。总结来说，基于5g技术的智能制造设备远程监控与维护方法虽然在数据传输速度、连接能力和低延迟方面具有明显优势，但在安全性、兼容性和标准化、数据处理和分析能力、网络覆盖与稳定性以及设备适应性等方面仍存在挑战。解决这些问题，需要业界、学界和政策制定者共同努力，推动技术创新和相关标准的建立，以实现智能制造设备远程监控与维护的高效、安全和可靠。

技术实现思路

1、本发明提出基于5g技术的智能制造设备远程监控与维护方法，有效地实现智能制造设备的精准监控与预防性维护，包括设备状态的实时数据采集、监测数据的规整与分析、历史数据的维护数据库构建、智能生产评估系数的建立、阈值判定与可视化展示以及维护周期时间表的生成与执行，从而确保设备的高效运行和降低故障率。。

2、本发明的技术方案是这样实现的：基于5g技术的智能制造设备远程监控与维护方法，所述方法包括如下步骤：

3、在关联设备上布设传感器和数据采集单元，对关联设备技术参数进行定时监测，并将正在监测的关联设备进行区域划分，将工厂内布设传感器和数据采集单元的监测设备按照区域依次标记为1、2……n；

4、在每个区域建立感应令牌单元，所述感应令牌单元将传感器和数据采集单元收集数据进行规整，并通过令牌感知获取控制指令进行指令切换，将规整后的数据通过感应令牌反馈至后台服务器内；

5、通过后台服务器对目标区域中涉及的关联设备进行标记，并根据目标区域中涉及的关联设备类型进行对应设备数据爬取，将爬取数据进行整合形成历史维护数据库，将感应令牌反馈数据与历史维护数据库中的数据进行对比，并根据大数据智算分析获取维护匹配数据；

6、根据维护匹配数据建立智能生产评估系数，与用户预设的智能生产评估系数进行对比，在对比结果超过设置阈值时，将结果在后台服务器中进行高亮可视化展示，并在对比结果在设置阈值内时，根据匹配数据建立维护周期时间表；

7、将维护周期时间表反馈至感应令牌单元，每个区域中的感应令牌单元在到达设定维护周期前发出预告，在设定维护周期时，将对应区域中的关联设备进行停机维护。

8、基于5g技术的智能制造设备远程监控与维护方法与现有技术的主要区别在于，该方法利用了5g网络的高带宽、低延迟特性，使得数据的采集和传输更加迅速和稳定。现有技术可能还依赖于较慢的网络连接，不能保证实时性和数据的连续性。方法中的感应令牌单元不仅作为一个数据传输的规整中心，还可以进行控制指令的接收和切换。这一改进使得设备监控和控制更加集中和高效，与现有技术中可能更为分散的控制系统不同。所述方法使用大数据分析技术，将实时监测数据与历史维护数据库中的数据进行智能对比分析，这样能够更准确地识别出维护需求，而现有技术可能在数据分析和对比方面不够智能，依赖于更传统的数据处理方法。通过维护匹配数据建立智能生产评估系数，并与用户预设系数进行对比，这种方法可以更精确地评估设备的维护状态和需求，而现有技术可能没有这样的评估机制，或者评估方法不够精确。当监测结果超出阈值时，后台服务器中可以进行高亮可视化展示，迅速吸引操作人员的注意，这一点在现有技术中不常见，通常需要人工分析数据后才能识别问题。通过分析数据自动建立维护周期时间表，并在维护周期到来前预告，这样能提前规划维护工作，减少突发停机的风险。现有技术中的维护计划可能不够自动化，需要人工介入和判断。在设定的维护周期时，可以自动对设备进行停机维护，而现有技术可能更多依赖于人工操作来执行停机维护。该方法通过5g技术的应用，以及感应令牌单元、智能数据分析和维护周期自动化的创新点，使得智能制造设备的远程监控和维护成为可能，提高了效率和准确性，减少了人力成本和潜在的停机风险。

9、作为一优选的实施方式，在停机维护期间，关联设备上布设的传感器和数据采集单元在采集到设备启动参数后，通过感应令牌单元向后台服务器发送告警信息，后台服务器进行记录备份。

10、作为一优选的实施方式，所述历史维护数据库设置有若干个，每个历史维护数据库根据区域进行对应设置，所述历史维护数据库内存储划分区域内关联设备中的运行参数、能耗参数，随后将对比分析后将处理结果发送至管理终端。

11、作为一优选的实施方式，所述运行参数包括设备状态参数、设备性能参数、设备工作参数、设备质量参数和设备运行时间参数，通过机器学习算法获取参数之间关联度，并根据关联度影响因子大小确定核心参数，并在设置生产评估系数时，通过关联度影响因子进行辅助确认。

12、作为一优选的实施方式，所述感应令牌单元在接收到维护周期时间表后，控制自身所在区域内中关联设备上的传感器和数据采集单调整定时采集周期，与维护周期时间表周期进行匹配，并在完成维护后恢复定时采集周期。

13、采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：通过5g技术的应用，实现了数据的高速传输和实时反馈，大大提高了设备监控和维护的效率。通过感应令牌单元的规整和控制，以及大数据智能分析，能够更精准地识别设备的状态和维护需求，减少误判和漏判。通过智能生产评估系数的建立和对比，可以更合理地配置维护资源，避免资源的浪费。通过高亮可视化展示，可以及时发现设备的异常情况，5g技术的高带宽和低延迟特性能够确保设备状态数据的实时采集和快速传输，使得对设备问题的响应更加迅速。感应令牌单元的使用优化了数据的规整和传输流程，提高了数据处理的效率。通过智能对比分析实时数据和历史维护数据，能够准确预测设备潜在的维护需求，实现预防性维护，降低突发故障的风险。基于5g技术的智能制造设备远程监控与维护方法不仅提高了制造业的生产效率和设备运行效果，还降低了维护成本，增强了生产的可靠性和安全性。