加工润滑温度数据函数拟合分析方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及润滑温度数据分析，具体为加工润滑温度数据函数拟合分析方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、温度数据的函数拟合分析主要涉及到通过数学模型来描述温度随时间或其他变量的变化规律。‌这种分析在科学研究、‌工程技术以及实际应用中都具有重要的意义，常用的方法有‌多项式拟合、非线性拟合等，应用领域：‌温度数据的函数拟合分析在气象学、‌环境监测、‌工业控制等领域有着广泛的应用，‌例如，‌通过拟合算法研究气温变化规律，‌可以帮助我们更好地理解气候模式，‌预测未来气候变化，‌或者在工业过程中通过控制温度来优化生产流程，或者对生产过程中的设备的温度状态进行分析，如机械设备的润滑关节在长时间运作时的温度变化分析，能够对机器设备的润滑状况进行实时监测和评估，以便及时检测和诊断潜在的润滑问题，并采取相应的维护和保养措施。

2、现有的温度数据的函数拟合分析应用在机器设备的润滑状况时，缺少有效的结合分析手段，现有的针对机器设备的润滑状况的温度分析，通常都是设置上下限数值，开关量判断当前状态，采用模拟量传感器检测，关于采集的传感器参数一般采用人工记录进行分析，然后根据经验判断机器设备的运行状态，上述温度数据的分析过程缺少有效的分析方法，同时现有的采用函数拟合对设备的温度异常进行分析时，缺少对机器设备的旋转关节的润滑状态温度分析的结合手段，不能应用在对机器设备的旋转关节的润滑状态温度分析的应用中，例如在授权公告号为cn110414155b的专利申请中，公开了一种带有单测点的风机部件温度异常检测和报警方法，该方法通过构建温度拟合模型；使用拟合模型对测试集数据的温度测点进行预测，使用测试数据的实际温度与模型预测温度的差值作为预测残差序列，使用待测部件实时温度与模型预测温度的差值作为预测残差序列，基于获得的一组在线残差数值的统计分析，进入所述部件温度预警程序，该方法在对温度数据进行拟合分析时，只考虑了风机运行的温度数据，缺少对温度数据和风机运行参数结合的分析手段，分析维度单一，温度预警的有效性不足；再例如在授权公告号为cn117909692b的专利申请中，公开了一种双盘式电机轴承运行数据智能分析方法，该方法根据温度数据和对应的转速数据建立第一比较直线、获取温度数据的拟合值，建对应的温度数据和转速数据对应的向量，确定偏离夹角，进而获取温度数据的可信程度，完成对双盘式电机轴承运行数据的智能分析，该方法在对温度数据与转速数据进行结合分析时，仅通过对二者的相关性进行拟合，分析手段单一，分析结果的准确性和全面性同样较低，鉴于此，针对加工润滑温度数据进行分析时，需要一种有效的函数拟合分析方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的技术问题之一，通过设置温度对照组以及旋转对照组，通过温度对照组找出单轴机器人的温度变化临界值，再通过旋转对照组分析运行升温函数，再对单轴机器人运行过程中的运行温度以及旋转角度进行分析，基于旋转角度以及运行升温函数计算旋转对运行温度的影响，并剔除该部分影响，再计算温度变化值，温度变化值以及温度变化临界值反映了单轴机器人的温度变化速率，在变化速率过快时对单轴机器人进行润滑处理，以解决现有的技术中对机器设备的润滑状态的温度数据缺少有效的分析方法，对于机器设备的运行过程中的温度数据分析不够全面准确，导致对机器的润滑状态评估有误的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本技术提供加工润滑温度数据函数拟合分析方法，包括如下步骤：

3、设置温度对照组以及旋转对照组，所述温度对照组用于实验得到加工设备旋转关节的常态工作温度下限以及常态工作温度上限；所述旋转对照组用于实验得到旋转测试数据；

4、基于常态工作温度下限以及常态工作温度上限分析加工设备旋转关节的温度变化临界值；

5、基于旋转测试数据分析旋转角度与最低温度以及最高温度之间的关系，得到运行升温函数；

6、在加工设备旋转关节运行过程中，设定检测周期，在检测周期内记录按照时间记录加工设备旋转关节的运行温度，得到观测数据点，再基于观测数据点以及运行升温函数计算分析加工设备旋转关节的温度变化值；

7、通过对温度变化值以及温度变化临界值进行分析，判断加工设备旋转关节是否需要进行润滑。

8、进一步地，设置温度对照组以及旋转对照组包括如下子步骤：

9、设置温度对照组，设定温度对照组的测试环境并对加工设备旋转关节的运行温度进行监测并记录，得到常态工作温度下限以及常态工作温度上限；

10、设置旋转对照组，设定旋转对照组的测试环境并对加工设备旋转关节在单位时间内的旋转角度、最低温度以及最高温度进行记录并计算，得到旋转测试数据。

11、进一步地，设置温度对照组，设定温度对照组的测试环境并对加工设备旋转关节的运行温度进行监测并记录包括如下子步骤：

12、针对温度对照组，将温度测试温度调整至第一测试温度，温度测试时长设置为第一测试时长，温度测试旋转速率设置为第一旋转速率，所述温度测试旋转速率为加工设备旋转关节平均每分钟的旋转角度；

13、选定第一测试数量的加工设备旋转关节进行测试，开启加工设备旋转关节，实时记录加工设备旋转关节的运行温度；

14、经过第一测试时长的运行，记录得到若干运行温度，查找运行温度中的最小值以及最大值，分别标记为常态工作温度下限以及常态工作温度上限。

15、进一步地，设置旋转对照组，设定旋转对照组的测试环境并对加工设备旋转关节在单位时间内的旋转角度、最低温度以及最高温度进行记录并计算包括如下子步骤：

16、针对旋转对照组，将旋转测试温度调整至第一测试温度，旋转测试时长设置为第一测试时长，旋转测试旋转速率设置为第一旋转速率至第二旋转速率；

17、所述旋转对照组中包括第一对照数量的旋转组，所述旋转组中包括第一测试数量的加工设备旋转关节，对旋转组进行编号，通过符号rgn表示，其中，n为非零自然数且n为rg的序号；

18、针对rgn，旋转组的测试旋转速率设置为[(rr2-rr1)/m]×n+rr1，其中，rr2为第二旋转速率，rr1为第一旋转速率，m为第一对照数量；

19、将加工设备旋转关节在第一测试时长内的最高温度减去最低温度得到旋转升温值；实时监测旋转组中每台加工设备旋转关节的旋转升温值，针对rgn，查找rgn中旋转升温值的最大值，标记为测试组升温值，将测试组升温值以及rgn对应的旋转测试旋转速率统称为旋转测试数据。

20、进一步地，基于常态工作温度下限以及常态工作温度上限分析加工设备旋转关节的温度变化临界值包括如下子步骤：

21、获取常态工作温度下限对应的时间节点，标记为下限时间点；获取常态工作温度上限对应的时间节点，标记为上限时间点；

22、将下限时间点和常态工作温度下限以及上限时间点和常态工作温度上限代入公式，计算得到温度变化临界值，其中，yt为运行温度，xt为时间节点，m为温度变化临界值，b为固有的常数。

23、进一步地，基于旋转测试数据分析旋转角度与最低温度以及最高温度之间的关系，得到运行升温函数包括如下子步骤：

24、获取旋转测试数据，将旋转测试数据按照旋转测试旋转速率由小到大的顺序进行排序编号，通过符号cj表示，其中，j为非零自然数且j为c的序号，cj包括c1j和c2j，其中，c1j为cj的测试组升温值，c2j为cj的旋转测试旋转速率；

25、自j=2开始，计算c1j-c1j-1，将计算结果标记为旋转温差，将对应的c2j标记为旋转速度；

26、以旋转测试旋转速率为x轴，测试组升温值为y轴建立直角坐标系，命名为旋转升温散点图；

27、将旋转测试数据录入旋转升温散点图，对旋转升温散点图进行线性回归，得到运行升温函数。

28、进一步地，在加工设备旋转关节运行过程中，设定检测周期，在检测周期内记录按照时间记录加工设备旋转关节的运行温度，得到观测数据点，再基于观测数据点以及运行升温函数计算分析加工设备旋转关节的温度变化值包括如下子步骤：

29、设定检测周期为第一检测周期，在检测周期内，每隔第一检测时长时记录一次加工设备旋转关节的实时运行温度，同时记录一次加工设备旋转关节的实时旋转速率；所述实时运行温度与实时旋转速率共同组成一条检测数据；

30、将实时旋转速率代入运行升温函数，将计算结果标记为旋转影响温度；

31、基于旋转影响温度对实时运行温度进行校正并进行进一步分析；

32、将实时运行温度减小旋转影响温度，得到待分析运行温度；对所有检测数据进行相同的分析，得到不同的待分析运行温度；

33、将待分析运行温度按照记录的先后顺序进行排序并编号，通过符号wi表示，其中，i为非零自然数且i为w的序号；对于wi，wi对应的检测时间点为ti，ti与wi相对应，其中，ti的值为i乘第一检测时长；

34、以ti为横轴，wi为纵轴建立直角坐标系，命名为待分析散点图，将ti以及wi录入待分析散点图，将待分析散点图中的坐标点命名为待分析坐标；

35、对待分析坐标进行计算分析，得到温度变化值；

36、通过公式计算待分析坐标的残差，命名为数据残差，其中，ri为待分析坐标(ti，wi)的数据残差，a为温度变化值，b为固有常数；

37、再基于公式计算数据残差的和，命名为残差平方和，其中，s为残差平方和；

38、求解，计算得到温度变化值a，其中，为偏导数运算符，a为温度变化值。

39、进一步地，通过对温度变化值以及温度变化临界值进行分析，判断加工设备旋转关节是否需要进行润滑包括如下子步骤：

40、获取温度变化值以及温度变化临界值；

41、将温度变化值与温度变化临界值进行比对，若温度变化值小于等于温度变化临界值，则输出温度变化正常信号；若温度变化值大于温度变化临界值，则输出温度变化异常信号；

42、若输出温度变化异常信号，则对加工设备旋转关节进行润滑。

43、第二方面，本技术提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如上述方法中的步骤。

44、第三方面，本技术提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，运行如上述方法中的步骤。

45、本发明的有益效果：本发明通过设置温度对照组，配置好测试环境后对单轴机器人在常态下工作的温度变化进行分析，得到单轴机器人的温度变化临界值，优势在于，温度变化临界值反映了单轴机器人在常态工作状态下的温度变化速率以及幅度，若超过了温度变化临界值，即说明单轴机器人的旋转轴的温度异常升高，而旋转轴润滑度不足会导致温度异常升高，因此需要对其进行润滑，提高了机器润滑状态监测的准确性以及有效性；

46、本发明通过设置旋转对照组，配置好测试环境后对单轴机器人在常态下工作时不同的旋转测试旋转速率对运行温度的影响进行实验，得到运行升温函数，优势在于，单轴机器人的旋转轴进行旋转时将会产生热能，而不同的旋转速率所产生的热能均不相同，且产生的热能会影响运行温度的变化，因此需要在分析过程中将其剔除，计算运行升温函数即可在后续分析过程中对不同周期内的运行温度进行校正，提高了机器设备旋转关节温度数据分析的准确性以及合理性；

47、本发明通过对单轴机器人的运行温度进行周期性记录，基于多组实时运行温度进行分析，通过最小二乘法分析最佳的温度变化值，优势在于，最小二乘法可以让函数与坐标点的关联性更强，此时所计算得到的温度变化值才具备参考价值，提高了机器设备旋转关节温度数据分析的合理性以及有效性。