機床無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中,數(shù)控機床與數(shù)控技術(shù)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(hù)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(shù)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(chǎn)效益的關(guān)鍵因素。因此,迫切需要對機床進(jìn)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(wǎng)絡(luò)中存在的布線困難、成本高、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不靈活等諸多問題,本文提出了構(gòu)建機床無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的方案,給出了監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

2、的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。重點對機床無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行研究,設(shè)計了一種面向機床無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集節(jié)點,并詳細(xì)介紹了節(jié)點的軟硬件設(shè)計,最后將節(jié)點實際部署在機床上進(jìn)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(wù),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(wǎng)絡(luò)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(guān)性,構(gòu)建 GA-SVR數(shù)據(jù)預(yù)測感知模

3、型,模型首先預(yù)測節(jié)點的采樣數(shù)據(jù),并將預(yù)測數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,如果誤差在允許閾值范圍內(nèi)時,則無需上傳實測數(shù)據(jù),基站直接使用預(yù)測值代替實測值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析;只有當(dāng)誤差值大于用戶設(shè)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(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　最后對GA-SVR算法進(jìn)行仿真實驗分析,結(jié)果表明其構(gòu)建的GA-SVR模型對感知數(shù)據(jù)的預(yù)測準(zhǔn)確率高,能夠有效的減少