工業(yè)大數(shù)據(jù)與邊緣計(jì)算

工業(yè)智維
qujia
隨著時(shí)間的推移,大數(shù)據(jù)就會(huì)滾雪球,云存儲(chǔ)和其他類似的服務(wù),就會(huì)承受著大量復(fù)雜數(shù)據(jù)處理請(qǐng)求的壓力。數(shù)據(jù)服務(wù)中心存在于遠(yuǎn)離其連接的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用程序的地方,需要費(fèi)力地完成它們的請(qǐng)求。

對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有三句話:第一句,數(shù)據(jù)采集是基礎(chǔ);第二句,工業(yè)PaaS是核心(IaaS是地皮,PAAS是毛坯房,SAAS是精裝房,我們買的是毛坯房);第三句,工業(yè)APP是關(guān)鍵。

既然數(shù)據(jù)是基礎(chǔ),就得談?wù)劰I(yè)大數(shù)據(jù),工業(yè)大數(shù)據(jù)五大特征:一是數(shù)據(jù)體量大,主要表現(xiàn)在隨著設(shè)備數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的涌入,工業(yè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量將達(dá)到EB級(jí)別;二是數(shù)據(jù)分布廣泛,分布于機(jī)器設(shè)備、工業(yè)產(chǎn)品、管理系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)等;三是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,有結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化等不同類型;四是數(shù)據(jù)速度需求多樣化,有要求實(shí)時(shí)、半實(shí)時(shí)和離線3種,生產(chǎn)層級(jí)要求實(shí)時(shí)性,需要達(dá)到ms級(jí)別,管理層級(jí)實(shí)時(shí)性要求不高;五是數(shù)據(jù)價(jià)值不均勻,20%的數(shù)據(jù)具有80%的價(jià)值密度(如產(chǎn)品圖紙、試驗(yàn)分析、加工工藝),80%的數(shù)據(jù)只有20%的價(jià)值密度,需要分析挖掘(如工況、圖片數(shù)據(jù))。

隨著時(shí)間的推移,大數(shù)據(jù)就會(huì)滾雪球,云存儲(chǔ)和其他類似的服務(wù),就會(huì)承受著大量復(fù)雜數(shù)據(jù)處理請(qǐng)求的壓力。數(shù)據(jù)服務(wù)中心存在于遠(yuǎn)離其連接的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用程序的地方,需要費(fèi)力地完成它們的請(qǐng)求。邊緣計(jì)算就是要在一定程度上緩解大數(shù)據(jù)帶來(lái)的負(fù)荷。

關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備監(jiān)測(cè)邊緣計(jì)算:

我們知道飛機(jī)最危險(xiǎn)的時(shí)候是起飛和降落,平飛時(shí)很安全,工廠的大型設(shè)備如汽輪發(fā)電機(jī)組、壓縮機(jī)、煙機(jī)等也是這樣一個(gè)特征,我們之前在對(duì)這類設(shè)備離線監(jiān)測(cè)時(shí)候,為了監(jiān)測(cè)一次啟機(jī)數(shù)據(jù)一蹲點(diǎn)就是一兩天,設(shè)備經(jīng)常開(kāi)不起來(lái),或者條件不滿足,開(kāi)起來(lái)了就能一直平穩(wěn)長(zhǎng)周期運(yùn)行下去。就像坐飛機(jī)經(jīng)常晚點(diǎn)一樣,都是晚點(diǎn)在機(jī)場(chǎng)。對(duì)于這類設(shè)備邊緣計(jì)算我們就要抽樣(不是降采樣,抽樣是定時(shí)抽取一段最高采樣的數(shù)據(jù),降采樣是每多少個(gè)采樣留一個(gè)),那么啟停機(jī)一定要加密抽樣上傳(基于轉(zhuǎn)速變化與時(shí)間變化的上傳),同步采集也很重要(同步采集:機(jī)組每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)固定采集多少個(gè)點(diǎn);異步采集:每秒鐘固定采集多少個(gè)點(diǎn)。這里跟多通道同步采集不是一個(gè)概念)。當(dāng)機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)減少抽樣上傳量甚至一天留三四組波形數(shù)據(jù)就好,數(shù)值數(shù)據(jù)可以多些。另外突發(fā)事件要有黑匣子(基于報(bào)警的上傳),就好比單次心電圖可能抓不到心臟異常情況,而需要背一個(gè)24小時(shí)心電圖(黑匣子),然后真正有用的就是心臟異常時(shí)前后那一點(diǎn)點(diǎn)心電圖數(shù)據(jù)拿出來(lái)就夠了。

還有一類典型的滾動(dòng)軸承齒輪箱設(shè)備如鋼廠軋機(jī)、風(fēng)電機(jī)組等,最關(guān)注的就是滾動(dòng)軸承齒輪箱有沒(méi)有傷,有傷了永遠(yuǎn)都不會(huì)好,啥時(shí)候都能測(cè)得到,這類設(shè)備特點(diǎn)是變工況,就好比你腳有點(diǎn)扭傷,跑步時(shí)會(huì)更疼些,走路時(shí)候會(huì)稍微輕一點(diǎn),要想知道傷勢(shì)程度,就一定要在同一條件下比較。轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備也一樣,就是在同一工況下比較看其劣化,而數(shù)據(jù)不需要太多,甚至一天傳一次就好。

上述兩類,當(dāng)做預(yù)測(cè)模型第一類注重?cái)?shù)據(jù)融合(類似中醫(yī)啥都問(wèn));第二類注重監(jiān)測(cè)手法(類似西醫(yī)),其中振動(dòng)最敏感,因此要在振動(dòng)數(shù)據(jù)深挖,沖擊脈沖包絡(luò)分析倒頻譜之類的。

工業(yè)大數(shù)據(jù)要的覆蓋面廣,要的是萬(wàn)物互聯(lián),要的是有用的數(shù)據(jù)或者可能有用的數(shù)據(jù),但是大量重復(fù)的數(shù)據(jù)毫無(wú)意義,現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了NB-IOT,4G/5G,Zigbee,Lora,WIFI,藍(lán)牙五花八門的無(wú)線技術(shù),由于其窄帶傳輸,很多指標(biāo)都在邊緣分解,安裝改造用起來(lái)是簡(jiǎn)單了,但是針對(duì)振動(dòng)這塊,我們都是拿一組波形數(shù)據(jù)分析的,如果指標(biāo)選取不好上來(lái)的數(shù)值數(shù)據(jù)就都會(huì)是無(wú)意思的數(shù)據(jù),后期根本沒(méi)法用。另外無(wú)線傳感器為了方便多數(shù)磁座安裝,頻響只能在1K以下,對(duì)于滾動(dòng)軸承齒輪箱,即使有波形,也做不了包絡(luò)分析,還是沒(méi)啥大用。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展勢(shì)必帶動(dòng)設(shè)備醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展,機(jī)器多自愈,少治愈指日可待,將來(lái)的機(jī)器會(huì)更智能化!

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