本发明涉及工业自动化和智能制造，具体为一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统。
背景技术：
1、随着工业4.0和智能制造的不断推进，汽车零部件制造业正面临提高生产效率、降低运营成本、提升产品质量和可靠性的巨大压力。在这样的背景下，远程监控与故障诊断系统成为满足这些需求的关键工具。
2、该系统通过实时监测设备状态，实现预防性维护，从而减少计划外停机时间。这种实时监控不仅提高了生产线的稳定性和设备的可用性，还显著提升了整体的生产效率。
3、物联网技术的成熟为远程监控与故障诊断系统的实施提供了基础设施。通过在设备上安装传感器，并利用网络连接，系统能够实现数据的实时采集和传输。这些数据可以用于监测设备的运行状态，分析设备的性能，以及预测潜在的故障。
4、然而，现有技术仍存在一些不足。首先，由于系统依赖于互联网进行数据传输，数据安全成为一个重要考虑因素。必须确保数据在传输过程中的加密和安全性，以防止数据泄露或被非法访问。此外，系统的故障诊断准确性和及时性也面临挑战。如果算法设计不完善或传感器精度不足，系统可能会产生误报或漏报，这将影响故障诊断的准确性和及时性。
5、综上所述，汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统的背景是多方面的，涵盖了技术进步、市场需求、成本控制、安全管理等多个层面。这些因素共同推动了该系统在汽车零部件制造行业中的发展和应用。然而，为了充分发挥其潜力，还需要不断改进和完善现有技术，以解决数据安全和故障诊断准确性等问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，具备数据安全性、处理故障的准确性和及时性优点，解决了数据安全性低、故障处理准确性低和不及时的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括监控模块、故障诊断模块、数据采集模块、数据分析模块和安全预警模块；
5、所述监控模块通过图形识别技术监测汽车零部件加工过程，所述监控模块通过远程监控与故障诊断模块连接；
6、所述故障诊断模块在接收到监控模块通过图形识别技术收集的信息后，进行判定是否存在故障行为，所述故障诊断模块将已判定的故障行为信息通过网络连接输送至数据采集模块；
7、所述数据采集模块包括原材料故障单元、加工故障单元和设备故障单元；
8、所述原材料故障单元采集原材料故障数据集，并与数据分析模块通过网络连接，所述加工故障单元采集加工故障数据集，并与数据分析模块通过网络连接，所述设备故障单元采集设备故障数据集，并与数据分析模块通过网络连接；
9、所述数据分析模块包括原材料故障修复单元、加工故障修复单元和设备故障修复单元；所述原材料故障修复单元根据原材料故障数据集计算生成原材料故障指数ck；所述加工故障修复单元根据加工故障数据集计算生成加工故障指数cs；所述设备故障修复单元根据设备故障数据集计算生成设备故障指数cl；所述原材料故障指数ck、加工故障指数cs和设备故障指数cl共同计算生成综合故障系数cksl，所述数据分析模块通过网络与安全预警模块连接；
10、所述安全预警模块包括安全单元和预警单元；
11、所述预警单元负责对设备的综合故障系数cksl进行实时监测，当接收到综合故障系数不合格信号时，预警单元的综合故障警示灯会连续进行闪烁，同时不合格信号通过网络共享至安全单元，所述安全单元通过远程监控来调整设备参数，并通过网络向数据分析模块的三个单元下达修复指令。
12、优选的，所述原材料故障单元根据原材料故障数据集特征对原材料尺寸引起的故障数据集与原材料重量故障数据集进行数据集编号，所述原材料尺寸引起的故障数据集编号为k1、k2、k3、…kn，所述原材料重量引起的故障数据集进行数据集编号为kj1、kj2、kj3、…kjm。
13、优选的，所述原材料故障指数ck由原材料故障数据集计算生成，其计算公式为：
14、
15、公式中，ck表示原材料故障指数，k1、k2、k3、…kn表示原材料尺寸引起的故障数据集，n表示原材料尺寸引起的故障种类，kj1、kj2、kj3、…kjm表示原材料重量引起的故障数据集，m表示原材料重量引起的故障种类，i表示固定常数，a为原材料与传送设备之间机械摩擦干扰因素。
16、优选的，所述加工故障单元根据加工故障数据集特征对零部件加工过程中产生的故障数据集进行数据集编号，所述零部件加工过程中产生的故障数据集编号为s1、s2、s3、…sp。
17、优选的，所述加工故障指数cs由加工故障数据集计算生成，其计算公式为：
18、
19、公式中，cs表示加工故障指数，s1、s2、s3、…sp表示零部件加工过程中产生的故障数据集，p表示加工过程中产生的故障种类，i表示固定常数，b为加工过程中脱落的风险系数。
20、优选的，所述设备故障修复单元根据设备故障数据集特征对毛坯制备设备故障数据集、零件加工设备故障数据集、铸造设备故障数据集和冲压设备故障数据集进行数据集编号，所述毛坯制备设备故障数据集编号为所述零件加工设备故障数据集编号为所述铸造设备故障数据集编号为所述冲压设备故障数据集编号为
21、优选的，所述设备故障指数cl由设备故障数据集计算生成，其计算公式为：
22、
23、公式中，cl表示设备故障指数，表示毛坯制备设备故障数据集，表示零件加工设备故障数据集，表示铸造设备故障数据集，表示冲压设备故障数据集，q1、q2、q3、q4分别表示毛坯制备设备、零件加工设备、铸造设备、冲压设备自身的故障种类，i表示固定常数，e为车间环境干扰因素，4表示设备个数。
24、优选的，所述综合故障系数cksl由原材料故障指数ck、加工故障指数cs和设备故障指数cl共同计算生成，其计算公式为：
25、
26、公式中，cksl表示综合故障系数，ck表示原材料故障指数，cs加工故障指数，cl表示设备故障指数，g、g1、g3分别表示原材料故障指数、加工故障指数、设备故障指数在中占的权重。
27、优选的，所述综合故障系数cksl、原材料故障指数ck、加工故障指数cs和设备故障指数cl均大于1时，所述监控模块通过远程监控连接安全单元，并启动网络终端的安全自检模式。
28、优选的，所述原材料故障指数ck>0.6、加工故障指数cs>0.5和设备故障指数cl>0.5时，所述原材料故障修复单元、加工故障修复单元和设备故障修复单元分别对原材料故障单元、加工故障单元和设备故障单元进行针对性修复。
29、与现有技术相比，本发明提供了一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，具备以下有益效果：
30、1、本发明通过数据分析模块分析综合故障系数cksl、原材料故障指数ck、加工故障指数cs和设备故障指数cl的数据，当数据均大于1时，监控模块通过远程监控连接安全单元，并启动网络终端的安全自检模式，这种自检的工作模式能够逐一排查原材料故障单元、加工故障单元和设备故障单元中的故障部位，达到了实时响应、自动化处理、全面诊断、数据记录、安全保障和维护便捷方面的优点，并且确保了在获取故障信息的情况下能够迅速、准确地进行处理，提高了整个系统的可靠性和安全性的有益效果。
31、2、本发明通过原材料故障修复单元、加工故障修复单元和设备故障修复单元分别对原材料故障单元、加工故障单元和设备故障单元进行针对性修复，这种分工明确、针对性强的维修策略具有以下优点：提高修复效率：每个修复单元专注于特定类型的故障，能更快地定位问题并采取相应的维修措施，避免了全面检查所浪费的时间；确保修复质量：由于每个修复单元都针对特定的故障类型，维修人员能更准确地诊断问题并采取适当的修复方法，从而提高修复的质量；降低维修成本：针对性的修复能减少不必要的人力和物力消耗，降低维修过程中的成本开支；减少设备停机时间：快速、准确地修复故障有助于减少设备的停机时间，保障生产线的持续运行，从而减少因设备故障造成的生产损失；提高生产线的稳定性：通过及时、有效地修复各种故障，能提高整个生产线的稳定性和可靠性，延长设备的使用寿命；优化资源分配：根据不同类型的故障分配相应的修复资源，能使资源得到更合理地利用，避免资源的浪费，针对性修复过程使系统处理故障的准确性和及时性达到了提高的有益效果。
1.一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，其特征在于，包括监控模块、故障诊断模块、数据采集模块、数据分析模块和安全预警模块；
2.根据权利要求1所述的一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，其特征在于：所述原材料故障单元根据原材料故障数据集特征对原材料尺寸引起的故障数据集与原材料重量故障数据集进行数据集编号，所述原材料尺寸引起的故障数据集编号为k1、k2、k3、…kn，所述原材料重量引起的故障数据集进行数据集编号为kj1、kj2、kj3、…kjm。
3.根据权利要求2所述的一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，其特征在于：所述原材料故障指数ck由原材料故障数据集计算生成，其计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，其特征在于：所述加工故障单元根据加工故障数据集特征对零部件加工过程中产生的故障数据集进行数据集编号，所述零部件加工过程中产生的故障数据集编号为s1、s2、s3、…sp。
5.根据权利要求4所述的一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，其特征在于：所述加工故障指数cs由加工故障数据集计算生成，其计算公式为：
6.根据权利要求1所述的一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，其特征在于：所述设备故障修复单元根据设备故障数据集特征对毛坯制备设备故障数据集、零件加工设备故障数据集、铸造设备故障数据集和冲压设备故障数据集进行数据集编号，所述毛坯制备设备故障数据集编号为l1、l2、l3、…所述零件加工设备故障数据集编号为la1、la2、la3、…所述铸造设备故障数据集编号为lb1、lb2、lb3、…所述冲压设备故障数据集编号为lc1、lc2、lc3、…
7.根据权利要求6所述的一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，其特征在于：所述设备故障指数cl由设备故障数据集计算生成，其计算公式为：
8.根据权利要求7所述的一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，其特征在于：所述综合故障系数cksl由原材料故障指数ck、加工故障指数cs和设备故障指数cl共同计算生成，其计算公式为：
9.根据权利要求8所述的一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，其特征在于：所述综合故障系数cksl、原材料故障指数ck、加工故障指数cs和设备故障指数cl均大于1时，所述监控模块通过远程监控连接安全单元，并启动网络终端的安全自检模式。
10.根据权利要求9所述的一种汽车零部件加工设备远程监控与故障诊断系统，其特征在于：所述原材料故障指数ck>0.6、加工故障指数cs>0.5和设备故障指数cl>0.5时，所述原材料故障修复单元、加工故障修复单元和设备故障修复单元分别对原材料故障单元、加工故障单元和设备故障单元进行针对性修复。
