機床無線監(jiān)測網絡的數(shù)據(jù)采集及優(yōu)化策略研究.pdf

1、近年來,隨著數(shù)控機床被廣泛的應用在工業(yè)生產中,數(shù)控機床與數(shù)控技術已發(fā)展成為制造業(yè)的核心。然而由于缺乏有效的管理與維護措施,機床的故障發(fā)生率一直居高不下,并且傳統(tǒng)的故障檢修技術存在維修周期長、人力財力耗費大等缺點,成為制約企業(yè)提高生產效益的關鍵因素。因此,迫切需要對機床進行實時監(jiān)測以降低故障發(fā)生概率。
　　為了解決傳統(tǒng)有線監(jiān)測網絡中存在的布線困難、成本高、網絡結構不靈活等諸多問題,本文提出了構建機床無線監(jiān)測網絡的方案,給出了監(jiān)測網絡

2、的系統(tǒng)結構圖。重點對機床無線監(jiān)測網絡中的數(shù)據(jù)采集進行研究,設計了一種面向機床無線監(jiān)測網絡的數(shù)據(jù)采集節(jié)點,并詳細介紹了節(jié)點的軟硬件設計,最后將節(jié)點實際部署在機床上進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集實驗,發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)采集節(jié)點能很好的完成數(shù)據(jù)采集任務,但存在節(jié)點能量消耗過快的缺點。
　　為了減少節(jié)點能量消耗,延長機床無線監(jiān)測網絡的生命周期,本文提出了基于GA-SVR的數(shù)據(jù)采集優(yōu)化策略。該策略根據(jù)節(jié)點采集的數(shù)據(jù)具有時間相關性,構建 GA-SVR數(shù)據(jù)預測感知模

3、型,模型首先預測節(jié)點的采樣數(shù)據(jù),并將預測數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)進行對比,如果誤差在允許閾值范圍內時,則無需上傳實測數(shù)據(jù),基站直接使用預測值代替實測值進行數(shù)據(jù)分析;只有當誤差值大于用戶設定的閾值時,簇頭節(jié)點才上傳實測數(shù)據(jù)到基站;這樣節(jié)點可以自主決策是否發(fā)送數(shù)據(jù),能有效地減少節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送量、降低通信能耗、延長網絡的生命周期。
　　最后對GA-SVR算法進行仿真實驗分析,結果表明其構建的GA-SVR模型對感知數(shù)據(jù)的預測準確率高,能夠有效的減少