焊接设备数据分析

1、焊接设备数据分析摘要随着互联网设备的快速发展， 全球的数据量正以惊人的速度 增长，对当今和未来的科技、经济发展以及社会生产、生活带来重大 影响。焊接是工业生产的一种关键工艺， 焊接设备的智能控制和数据记 录更是国内外焊接专业科研工作者的研究热点。随着工业 40 时代的到来，开发智能化的焊接参数采集终端、利 用网络技术实时传输焊接过程参数， 并通过大数据分析手段， 建立基 于焊接设备的实时监测与数据分析系统， 实现对焊接作业的全过程监 控与分析， 对工程项目焊接设备运行数据进行分析， 精确掌握焊接资 源投入、精确把控焊接人工时、提高焊接工效、提升项目管理水平， 对于提升企业经济效益具有较高的价值

2、。关键词焊接监测； 大数据；焊接电源 1 项目焊接管理中存在的问 题焊接作为一种特殊工艺过程， 在建筑安装企业的生产过程中发挥着 关键性作用，但是在目前的项目焊接管理中还存在如下问题。11 焊接功效缺乏有效数据进行统计分析。目前的焊接生产普遍缺乏统计分析、 数据追溯、定期报表等手段， 导致现代管理理念在焊接生产中难以推广。焊接效率不高的原因在于没有对大量数据进行统计和分析， 导致 项目整体管理水平难以得到提高。焊接施工在设备和人员的调配、 焊接工时的指定等方面都仅仅靠 简单的通用项目管理系统和管理人员的经验来管理， 对于设备的利用 率缺乏准确的数据统计和分析， 对于焊接工时的制定缺乏科学量化的

3、依据事实上，除了焊接操作人员本身的工作效率以外， 焊接工效往往 会受到组对、焊前坡口清理、焊前预热、零部件的到货情况、相关文 件的准备情况、焊接检查和记录、焊接材料、施工作业环境、交叉作 业等方面的影响。这些影响因素中，没有精确的数据统计和分析，难以确定主因， 从而无法针对施工管理改进提供最优改进方案。这种现状造成了项目管理人员无法对实际焊接情况做实时的掌 控，也无法对下一步的工作形成很好的计划性， 可能导致在某一个阶 段所有的人员和设备都闲置的情况， 而另一个阶段又可能会出现焊工 又必须加班加点，同时还需要大量人员配合催进度、赶工期，管理人 员和技术人员到处救火，忙的一团糟的情况。12 焊接

4、成本控制困难，项目盈利能力难以估计。近年来，人工成本不断攀升，造成施工成本增加，企业利润降低。 传统粗略的对产品焊接人工时的统计已经难以满足现阶段企业 精细管理的要求。传统的焊接人工时的统计是管理人员进行人工时的抽样统计分 析，存在统计取样数量不足，不能持续地进行统计和分析的问题，还 可能造成统计数据失真。13 焊接作业监控困难，焊接信息反馈速度慢。焊接作业监控往往需要到施工现场才能实现， 无法对项目全面的 焊接作业进行宏观管理。焊接工作量的统计、 焊接质量的监控等都需要通过班长日报、 周 报等形式逐层上报， 信息沟通和处理的时效性差， 出现问题时不能及 时反馈给管理者以相关的信息。14 能源

5、浪费、过程管理困难。若焊接设备长期待机， 便会造成电能的浪费； 设备的长期空载运 转降低了设备的使用寿命。而施工项目的手工报表记录，无法准确实时地反映设备的状态， 给施工管理造成困难。15 设备的布置和调度。工厂预制设备的优化定制布局、 现场安装焊接位置的移动性， 对 实现焊接设备的动态调度，缺乏第一手的数据和规律分析。2 系统目标通过对焊接设备实时运行数据进行采集及远程访问， 建立一套信号采集、信息通信、数据远程访问、大数据分析为一体的 集群焊接设备监测系统。通过数据分析系统， 可以实现查看任意时间段及各生产区域焊接 设备实际焊接时间、关闭时间、待机时间、设备利用率闲置率负荷率、 设备维修保

6、养记录、 超规范焊接等， 为各级管理者对焊接工序进行精 细化管理、提高生产紧凑性、提升生产效率和质量提供数据支持，使 得各级管理部门共享生产数据。3 研究过程中存在的难点 31 数据采集模块的研制。数据采集模块通过采用独立的传感器， 既能适应多厂家多类型的 焊机，又能避免对焊接设备控制回路的干扰，安装了无线通讯芯片， 能够稳定地向手持移动终端或服务器发送采集数据。32 无网络情况下数据的记录和传送。 通过采集模块自带的数据存储功能， 以及移动终端在一定区域内 的组网，将存储在模块中的数据转发至服务器。4系统架构基于焊接设备的实时监测与数据分析的系统网络总体 结构如图 1 所示，采用了多级服务器

7、采集数据并转发的方式。数据采集，主要作用是实现现场设备与网络服务器的数据交互， 具有以下功能 1 具有传感系统，能够实现对焊接电源运行状态的监测， 采集焊接过程中关键工艺参数，如焊接电流、焊接电压、送丝速度、 焊接速度、焊接热输入、热丝电流、振动频率等； 2 具有反馈系统， 如按键功能，用于记录焊缝信息、焊工信息等； 3 具有显示和存储功 能，能够对所采集的数据进行存储， 满足设备运行若干小时数据连续 记录容量。数据转发，提供多种网络通信接口，将数据上传至网络设备，网 络交换设备再通过路由器将数据上传至多层级服务器。5手持移动终端设计手持移动终端主要作用在没有无线网络的环 境下，通过自带的无线

8、功能， 将数据自动采集模块中记录的焊接设备 运行数据上传至移动终端， 通过移动终端上传至服务器， 实现实时监 控和数据分析。中间传输装置主要解决在一定的区域内， 搭建一个无线网络作为 节点，将该装置网络覆盖区域内的数据采集模块的数据上传至中间计 算机小型服务器， 中间传输装置再将数据上传至服务器， 实现实时监 控和数据处理， 进行屏蔽空间内所有焊接设备的数据采集， 并转存至 服务器。数据通讯链路如图 2 所示。 6实时监测与数据分析系统的设计及优化实时监测与数据分析系 统采用浏览器服务器网络结构的设计， 除服务器之外， 其他访问系统 的计算机无须安装任何软件， 在局域网环境下， 在浏览器地址栏

9、中输 入对应服务器的域名， 输入用户名及密码后即可实现远程访问该系统。采用免费开源数据库实现数据的持久化处理。 该系统能够将焊接工艺规程、焊接设备、焊接操作人员、焊口信 息等纳入数据库持久化存储，实现人、机、物、料、法的全流程监督 管理。实时监测与数据分析系统主要包括系统管理、 实时监测、 报表分 析等功能模块。主要实现功能如下 1 焊口、焊工、焊机管理，可以对焊口、焊工、 焊机进行编辑控制，并能够实现三者之间的数据关联； 2 工艺规程管 理，可以实现对焊机实时数据的判断与分析； 3 报表分析，能够输出 焊接设备运行数据的各类报表， 如包含集群内焊接设备负荷率空载率 闲置率、设备利用率、设备闲

10、置率、超时待机统计、焊口焊接工时数、 焊接工艺超标统计及回溯等， 便于管理用户保存及分析生产过程涉及 的焊工数据、焊口数据、生产过程数据、质量评估数据，以及对焊接 设备数据以及焊机实际运行状态的监控采集。每台焊机的状态以采样频率为 1计算， 100台焊机每天工作 8 小时将产生 2880000条数据，一个月将近产生 1 亿条记录因此在数据库设计过程中需要考虑到实际企业中存在焊接实时 监测以及对实时数据的查询分析的需要， 其对实时性和访问快速性要 求很高，且查询流程复杂，涉及海量数据，需要从数据库物理存储以 及对数据的预处理等方面进行优化。将整套系统分为项目、事业部、公司、集团四个层级的数据库部

11、 署，每层之间实现数据的同步， 在系统后台每小时对实时数据进行一 次预处理，有效减少数据存储容量和优化数据处理速度。7结论本文所设计的实时监测与数据分析系统，实现了数据库的 优化及海量数据存储， 构建了符合焊接企业实际生产过程的大数据分 析系统。该系统既可以实现生产环节的综合系统化管理， 也可以实现焊接 过程中焊缝质量的客观评估， 可有效满足项目焊接管理中实际焊接生 产全过程管控的实际需求， 可进行多焊机、 多任务以及焊接质量的查 询和管理， 实践表明该系统具有良好的可靠性和实时性， 为集群化焊 接设备和生产过程的网络化管控提供了有效手段。参考文献 1 张兰，苗则层，李力数字化焊接设备生产现场

12、集中 控制管理系统 全国焊接工程创优活动经验交流会全国焊接工程创 优活动经验交流会论文集中国陕西西安， 2011929-9362 吴统立， 王 克鸿，杨嘉佳，等焊接过程参数传感采集系统及以太网接口设计 电焊机， 2017，471171-763 王克鸿，黄勇，孙勇，等数字化焊接技 术研究现状与趋势 机械制造与自动化， 2015， 4451-64 魏艳红， 余枫怡，占小红焊接数字化技术及其在航空制造业中的应用 航空制 造技术， 20161136-40 作者袁海武程定富陈金强单位中国核工业第五 建设有限公司本 word 为可编辑版本，以下内容若不需要请删除后使用，谢谢您的理解 篇一：重症肺炎的诊断标

13、准及治疗重症肺炎【概述】肺炎是严重危害人类健康的一种疾病，占感染性疾病中死亡率之首， 在人类总 死亡率中排第 56 位。重症肺炎除具有肺炎常见呼吸系统症状外 , 尚有呼吸衰竭和其他系统 明显受累的表现 , 既可发生于社区获得性肺炎 (community -acquired pneumonia, CAP), 亦可发 生于医院获得性肺炎 (hospital acquired pneumonia, HAP)。在HAP中以重症监护病房(intensive care unit ,ICU)内获得的肺炎、呼吸机相关肺炎(ventilator associated pneumonia ,VAP)和健康护理(医

14、疗)相关性肺炎(health care -associated pneumonia ,HCAP)更为常见。免疫抑制宿主发 生的肺炎亦常包括其中。 重症肺炎死亡率高，在过去的几十年中已成为一个独立的临床综合 征，在流行病学、风险因素和结局方面有其独特的特征， 需要一个独特的临床处理路径和初 始的抗生素治疗。重症肺炎患者可从ICU综合治疗中获益。临床各科都可能会遇到重症肺炎 患者。在急诊科门诊最常遇到的是社区获得性重症肺炎。 本章重点介绍重症社区获得性肺炎。 对重症院内获得性肺炎只做简要介绍。【诊断】首先需明确肺炎的诊断。 CAP 是指在医院外罹患的感染性肺实质(含肺泡壁即广义上的肺间质 ) 炎症

15、 ,包括具有明确潜伏期的病原体感染而在入院后平均潜伏期内发病的 肺炎。简单地讲 ,是住院 48 小时以内及住院前出现的肺部炎症。 CAP 临床诊断依据包括 : 新近出现的咳嗽、咳痰,或原有呼吸道疾病症状加重，并出现脓性痰；伴或不伴胸痛。 发热。 肺实变体征和(或)湿性啰音。WBC 1099 X 10 / L或重症肺炎通常被认为是需要收入ICU的肺炎。关于重症肺炎尚未有公认的定义。在中华医学会呼吸病学分会公布的 CAP 诊断和治疗指南中将下列症征列为重症 肺炎的表现：意识障碍；呼吸频率30次/minPaO25d、机械通气4d)和存在高危因 素者 , 即使不完全符合重症肺炎规定标准 , 亦视为重症

16、。美国胸科学会 (ATS) 2001 年对重症肺炎的诊断标准：主要诊断标准 需要机械通气 ； 入院48h内肺部病变扩大 50%;少尿(每日177卩mol/L( 2mg/dl)。次要标准：呼吸 频率30次/min;PaO2/FiO2 2007年 ATS 和美国感染病学会 ( IDSA) 制订了新的社区获得性肺炎治 疗指南，对重症社区获得性肺炎的诊断标准进行了新的修正。主要标准： 需要创伤性机械通气 需要应用升压药物的脓毒性血症休克。次要标准包括：呼吸频率30次/min; 氧合指数(PaO2/FiO2) 20 mg/dL) 白细胞减少症(WBC计数v 4X 109 /L) 血小板减少症(血小板计数

17、v100 X 10gL) 体温降低(中心体温v 36 C) 低血压需要液体复苏。符合 1 条主要标准，或至少 3项次要标准可诊断。重症医院获得性肺炎（SHAP的定义与SCAP1近。2005年ATS和美国感染病学会（IDSA） 制订了成人 HAP, VAP, HCAP 处理指南。指南中界定了 HCAP 的病人范围 : 在 90d 内因急 性感染曾住院2d;居住在医疗护理机构；最近接受过静脉抗生素治疗、化疗或者30d内有感染伤口治疗；住过一家医院或进行过透析治疗。因为HCAP患者往往需要应用针对多重耐药（MDR）病原菌的抗菌药物治疗，故将其列入HAP和VAP的范畴内。【临床表现】重症肺炎可急性起病

18、，部分病人除了发热、咳嗽、咳痰、呼吸困难等呼 吸系统症状外， 可在短时间内出现意识障碍、 休克、肾功能不全、 肝功能不全等其他系统表 现。少部分病人甚至可没有典型的呼吸系统症状， 容易引起误诊。 也可起病时较轻，病情逐 步恶化，最终达到重症肺炎的标准。在急诊门诊遇到的主要是重症CAP患者，部分是HCAP患者。重症 CAP的最常见的致病病原体有：肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、军团菌、革兰 氏阴性杆菌、流感嗜血杆菌等，其临床表现简述如下：肺炎链球菌为重症 CAP最常见的病原体，占30%70%。呼吸系统防御功能损伤（酒 精中毒、 抽搐和昏迷） 可是咽喉部大量含有肺炎链球菌的分泌物吸入到下呼吸道。病毒感

19、染和吸烟可造成纤毛运动受损， 导致局部防御功能下降。 充血性心衰也为细菌性肺炎的先兆因 素。脾切除或脾功能亢进的病人可发生暴发性的肺炎链球菌肺炎。多发性骨髓瘤、 低丙种球蛋白血症或慢性淋巴细胞白血病等疾病均为肺炎链球菌感染的重要危险因素。典型的肺炎链球菌肺炎表现为肺实变、寒战，体温大于39.4 C,多汗和胸膜痛疼，多见于原先健康的年轻 人。而老年人中肺炎链球菌的临床表现隐匿， 常缺乏典型的临床症状和体征。 典型的肺炎链 球菌肺炎的胸部X线表现为肺叶、肺段的实变。肺叶、肺段的实变的病人易合并菌血症。肺 炎链球菌合并菌血症的死亡率为30%70%，比无菌血症者高 9 倍。金葡菌肺炎 为重症CAP的一

20、个重要病原体。 在流行性感冒时期，CAP中金葡菌的发 生率可高达 25%，约 50%的病例有某种基础疾病的存在。呼吸困难和低氧血症较普遍， 死亡率为64%。胸部X线检查常见密度增高的实变影。常出现空腔，可见肺气囊，病变变化较快，常伴发肺脓肿和脓胸。MRSA（耐甲氧西林金葡菌）为 CAP中较少见的病原菌，但一旦明确诊断，则应选用万古霉素治疗。革兰氏阴性菌 CAP重症CAP中革兰氏阴性菌感染约占 20%,病原菌包括肺炎克雷白 杆菌、不动感菌属、变形杆菌和沙雷菌属等。肺炎克雷白杆菌所致的CAP约占1%5%,但其临床过程较为危重。 易发生于酗酒者、 慢性呼吸系统疾病病人和衰弱者， 表现为明显的中 毒症

21、状。胸部 X 线的典型表现为右上叶的浓密浸润阴影、边缘清楚，早期可有脓肿的形成。 死亡率高达 40%50%。非典型病原体 在CAP中非典型病原体所致者占 3%40%。大多数研究显示肺炎支原 体在非典型病原体所致 CAP中占首位，在成人中占 2%30%,肺炎衣原体占6%22%,嗜肺军团菌占2%15%。但是肺炎衣原体感染所致的CAP,其临床表现相对较轻，死亡率较低。肺炎衣原体可表现为咽痛、声嘶、头痛等重要的非肺部症状，其他可有鼻窦炎、 气道反应性疾病及脓胸。 肺炎衣原体可与其他病原菌发生共同感染, 特 别是肺炎链球菌。 老年人肺炎衣原体肺炎的症状较重, 有时可为致死性的。 肺炎衣原体培养、 DNA

22、检测、PCR血清学（微荧光免疫抗体检测）可提示肺炎衣原体感染的存在。军团菌肺 炎占重症CAP病例的12%23%,仅次于肺炎链球菌，多见于男性、年迈、体衰和抽烟者， 原患有心肺疾病、 糖尿病和肾功能衰竭者患军团菌肺炎的危险性增加。 军团菌肺炎的潜伏期 为 210 天。病人有短暂的不适、发热、寒战和间断的干咳。肌痛常很明显,胸痛的发生率 为 33%,呼吸困难为 60%。胃肠道症状表现显著,恶心和腹痛多见, 33%的病人有腹泻。不少 病人还有肺外症状, 急性的精神神志变化、急性肾功能衰竭和黄疸等。 偶有横纹肌炎、 心肌 炎、心包炎、肾小球肾炎、血栓性血小板减少性紫癜。50%的病例有低钠血症,此项检查

23、有助于军团菌肺炎的诊断和鉴别诊断。军团菌肺炎的胸部X线表现特征为肺泡型、斑片状、肺叶或肺段状分布或弥漫性肺浸润。有时难以与ARDS区别。胸腔积液相对较多。此外，20%40%的病人可发生进行性呼吸衰竭，约 15%以上的病例需机械通气。流感嗜血杆菌肺炎 约占CAP病例的8%20%,老年人和 COPD病人常为高危人群。 流感嗜血杆菌肺炎发病前多有上呼吸道感染的病史， 起病可急可慢，急性发病者有发热、 咳 嗽、咳痰。COPD病人起病较为缓慢，表现为原有的咳嗽症状加重。婴幼儿肺炎多较急重， 临床上有高热、惊厥、呼吸急促和紫绀，有时发生呼吸衰竭。听诊可闻及散在的或局限的干、 湿性罗音，但大片实变体征者少见

24、。 胸部X线表现为支气管肺炎， 约1/4呈肺叶或肺段实变 影，很少有肺脓肿或脓胸形成。卡氏孢子虫肺炎（PCP PCP仅发生于细胞免疫缺陷的病人，但PCP仍是一种重要的肺炎，特别是HIV感染的病人。PCP常常是诊断AIDS的依据。PCP的临床特征性表现有干 咳、发热和在几周内逐渐进展的呼吸困难。病人肺部症状出现的平均时间为4周，PCP相对进展缓慢可区别于普通细菌性肺炎。PCP的试验室检查异常包括：淋巴细胞减少，CD4淋巴细胞减少，低氧血症，胸部 X 线片显示双侧间质浸润，有高度特征的 “毛玻璃”样表现。但 30%的胸片可无明显异常。 PCP为唯一有假阴性胸片表现的肺炎。【辅助检查】1.病原学：诊

25、断方法 包括血培养、痰革兰氏染色和培养、血清学检查、胸水培养、支气管吸出 物培养、或肺炎链球菌和军团菌抗原的快速诊断技术。此外，可以考虑侵入性检查，包括经皮肺穿刺活检、经过防污染毛刷（PSB经过支气管镜检查或支气管肺泡灌洗（BAL）。 血培养 一般在发热初期采集，如已用抗菌药物治疗，则在下次用药前采集。采样以无菌法静脉穿刺，防止污染。成人每次1020ml，婴儿和儿童 0.55ml。血液置于无菌培养瓶中送检。 24小时内采血标本 3次，并在不同部位采集可提高血培养的阳性率。在大规模的非选择性的因CAP住院的病人中，抗生素治疗前的血细菌培养阳性率为5%-14%，最常见的结果为肺炎球菌。假阳性的结果，常为凝固酶阴性的葡萄球菌。抗生素治疗后血培养的阳性率减半，所以血标本应在抗生素应用前采集。但如果有菌 血症高危因素存在时， 初始抗生素治疗后血培养的阳性率仍高达15%。因重症肺炎有菌血症高危因素存在，病原菌极可能是金葡菌、铜绿假单胞菌和其他革兰氏阴性杆菌，这几种细菌培养的阳性率高， 重症肺炎时每一位病人都应行血培养， 这对指 导抗生素的应用有很高的价值。另外，细菌清除能力低的病人（如脾切除的病人）、慢性肝病的病人、白细胞减少的病人也易于有菌血症，也应积极行血培养。 痰液细菌培养 嘱病人先行漱口，并指导或辅助病人深咳嗽，留取脓性痰送检。