(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210667713.8 (22)申请日 2022.06.14 (71)申请人 鑫鹏源智能装备集团有限公司 地址 252000 山东省聊城市凤 凰工业园 (72)发明人 高万峰　王胜永　刘金刚　李凤魁　 李万明　吴纪峰　栾子君　 (74)专利代理 机构 济宁众城专利事务所 3710 6 专利代理师 张心颖 (51)Int.Cl. G06Q 10/00(2012.01) G06N 20/00(2019.01) G01D 21/02(2006.01) H04Q 9/00(2006.01) (54)发明名称 一种无缝钢管生产重点设备物联网维修预 测系统 (57)摘要 本发明涉及一种无缝钢管生产重点设备物 联网维修预测系统， 包括如下步骤： S1： 构建感知 层； S2： 构建网络层； S3： 构建应用层； S4： 对信号 进行分析； S5： 对设备进行智能诊断； S6： 对设备 的预测维修。 该无缝钢管生产重点设备物联网维 修预测系统对设备运行过程中的各种异常状态 作出及时、 正确、 有效的判断， 预防和消除故障， 将故障的危害性降低， 同时对设备运行进行必要 的指导， 确保运行的安全性、 稳定性和经济性， 确 定合理的故障检修时机及项目， 合理延长设备的 使用寿命和降低维修费用， 通过对传感器对设备 的震动、 噪声、 电流、 温度、 油质进行监测和分析， 进而设备进行智能监控， 判断设备未来的发展趋 势， 诊断故障发生部位、 故障的原因。 权利要求书1页 说明书3页 CN 114925867 A 2022.08.19 CN 114925867 A 1.一种无 缝钢管生产重点设备物联网维修预测系统， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 构建感知层， 将监测对象上布置传感器和采集数据系统获取设备运行状态以及工 艺信息， 通过有线和无线的传感器网络将运行状态以及工艺信息发送至网络层的数据中 心； S2： 构建网络层， 利用数据库、 云平台分布式应用系统和网络设备系统， 完成数据高速 传输、 存储、 数据分析、 调度、 发布以及数据信息的安全保护； S3： 构建应用层， 应用层利用大数据机器学习技术对积累大量故障案例和检维修记录 数据进行训练学习， 得到智能诊断模型和智能维修决策模型； S4： 对信号进行分析， 通过感知层的传感器和采集数据系传输的数据， 对谱阵进行分 析、 频谱以及时域、 小波包以及小波分析， 谱阵进行分析是指可对于测点的谱阵进行分析， 同时对指定频带以及全频能量予以显示， 并对这些结果进行预测且分析它们的变化趋势， 最后根据诊断的结果进行维修， 对于频谱以及时域进行分析， 可以直方图等分析方法进行 分析， 并且每一种分析的方法都可以对其采取多页显示、 改变量程等操作， 对小波包以及小 波进行分析， 可以让所有接 收到的信号都直接分解到独立的频带里， 并且找出他们之间的 特点， 这是进行故障检测的有效手段； S5： 对设备进行智能诊断， 通过应用层智能诊断模型和智能维修决策模型对设备进行 智能诊断； S6： 对设备的预测维修， 通过感知层获取的装备运行状态以及工艺信息， 对设备进行预 测维修。 2.根据权利要求所述的一种无缝钢管生产重点设备物联网维修预测系统， 其特征在 于： 所述步骤S1中， 传感器对设备进 行在线检测、 采集、 分析设备试试状态 参数并及时上传， 了解设备 的运行情况， 对设备可能出现的故障作出准确的分析与判断， 从而有效提高设备 的维护效率。 3.根据权利要求所述的一种无缝钢管生产重点设备物联网维修预测系统， 其特征在 于： 所述步骤S1中， 所述设备包括， 管坯及管坯加热设备、 穿孔设备、 毛管轧制设备、 钢管的 再加热、 定经与减径设备、 钢管的冷却 和精整设备。 4.根据权利要求所述的一种无缝钢管生产重点设备物联网维修预测系统， 其特征在 于： 所述步骤S2中， 该网络层网络由4G专网、 无线内网、 有线内网、 低功耗通信网共同构成， 实现数据的高速传输2。 5.根据权利要求所述的一种无缝钢管生产重点设备物联网维修预测系统， 其特征在 于： 所述步骤S5中， 根据故障信息， 通过传感器对设备进行在线检测， 将相应的自诊断状态 报告进行上传。 6.根据权利要求所述的一种无缝钢管生产重点设备物联网维修预测系统， 其特征在 于： 所述步骤S6中， 通过采集数据系统获取的设备信息， 设备信息包括机械构件的寿命， 机 械持续安全工作时间， 通过对传感器对设备的震动、 噪声、 电流、 温度、 油质 进行监测和分 析， 进而设备进行智能监控， 判断设备 未来的发展趋势， 诊断故障发生部位、 故障的原因。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114925867 A 2一种无缝钢管生产重 点设备物联网维修 预测系统 技术领域 [0001]本发明涉及无缝钢管检修技术领域， 具体为一种无缝钢管生产重点设备物联网维 修预测系统。 背景技术 [0002]无缝钢管是由整支圆钢穿孔而成的， 表面上没有焊缝的钢管， 称之为无缝钢管。 根 据生产方法， 无缝钢管可分热轧无缝钢管、 冷轧无缝钢管、 冷拔无缝钢管、 挤压无缝钢管、 顶 管等。 [0003]无缝钢管在流水线生产加工 的过程中， 需要运用到 的大型机械设备较多， 且由于 机械可以带来的巨大经济价值， 因此， 对于无缝钢 管生产机械设备 的运行状况也引起了人 们的广泛关注。 但是现今来看，  无缝钢管机械设备由于结构复杂， 工作强度大， 因此， 在运 行的时候经常会出现一些故障  ， 从而影响了无缝钢 管生产的进度，  对于企业的生产效率 造成很大影响， 造成了巨大的经利益以及社会利益的损失。 [0004]因此针对上述问题， 提出了一种无 缝钢管生产重点设备物联网维修预测系统。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种无缝钢管生产重点设备物联网维修预测系统， 其特征 在于， 包括如下步骤： S1： 构建感知层， 将监测对象上布置传感器和采集数据系统获取设备运行状态以 及工艺信息， 通过有线和无线的传感器网络将运行状态以及工艺信息发送至网络层的数据 中心； S2： 构建网络层， 利用数据库、 云平台分布式应用系统和网络设备系统， 完成数据 高速传输、 存 储、 数据分析、 调度、 发布以及数据信息的安全保护； S3： 构建应用层， 应用层利用大数据机器学习技术对积累大量故障案例和检维修 记录数据进行训练学习， 得到智能诊断模型和智能维修决策模型； S4： 对信号进行分析， 通过感知层的传感器和采集数据系传输的数据， 对谱阵进行 分析、 频谱以及时域、 小 波包以及小 波分析； S5： 对设备进行智能诊断， 通过应用层智能诊断模型和智能维修决策模型对设备 进行智能诊断； S6： 对设备的预测维修， 通过感知层获取的装备运行状态以及工艺信息， 对设备进 行预测维修。 [0006]优选的， 所述步骤S1中， 传感器对设备进行在线检测、 采集、 分析设备试试状态参 数并及时上传。 [0007]优选的， 所述步骤S1中， 所述设备包括， 管坯及管坯加热设备、 穿孔设备、 毛管轧制 设备、 钢管的再加热、 定经与减径设备、 钢管的冷却 和精整设备。 [0008]优选的， 所述步骤S2中， 该网络层网络由4G专网、 无线内网、 有线内网、 低功耗通信说　明　书 1/3 页 3 CN 114925867 A 3