本申请实施例提供了一种预测性维护方法及系统。该方法包括：第一设备基于第一任务队列分别定时获取系统中各装置的第一运行状态数据；所述第一设备根据所述第一运行状态数据判断对应装置是否正在运行，若是则发送对应的第二采样任务给一第二设备，所述第二采样任务的采样时长大于对应的所述第一采样任务的采样时长；接收到所述第二采样任务的所述第二设备基于所述第二采样任务对所述对应装置进行采样，并将所采样的所述对应装置的第二运行状态数据反馈给所述第一设备；所述第一设备根据所述第二运行状态数据判断所述对应装置是否故障。本申
(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 116991616 A (43)申请公布日 2023.11.03 (21)申请号 8.1 (22)申请日 2023.07.31 (71)申请人 西门子工业自动化产品（成都）有限 公司 地址 611730 四川省成都市高新西区天源 路99号 (72)发明人 王家万 (51)Int.Cl. G06F 11/07 (2006.01) G06F 11/30 (2006.01) 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 (54)发明名称 预测性维护方法及系统 (57)摘要 本申请实施例提供了一种预测性维护方法 及系统。该方法包括：第一设备基于第一任务队 列分别定时获取系统中各装置的第一运行状态 数据；所述第一设备根据所述第一运行状态数据 判断对应装置是否正在运行，若是则发送对应的 第二采样任务给一第二设备，所述第二采样任务 的采样时长大于对应的所述第一采样任务的采 样时长；接收到所述第二采样任务的所述第二设 备基于所述第二采样任务对所述对应装置进行 采样，并将所采样的所述对应装置的第二运行状 态数据反馈给所述第一设备；所述第一设备根据 所述第二运行状态数据判断所述对应装置是否 A 故障。本申请实施例能够对随机运行装置进行预 6 测性维护，且可靠性高。 1 6 1 9 9 6 1 1 N C CN 116991616 A 权利要求书 1/3 页 1.一种预测性维护方法，其特征在于，所述方法包括： 第一设备基于第一任务队列分别定时获取系统中各装置的第一运行状态数据，其中所 述第一任务队列包括所述各装置的对应采样定时时间的第一采样任务，所述第一采样任务 包括具有第一采样时长和第一采样精度的第一采样信号； 所述第一设备根据所述第一运行状态数据判断对应装置是否正在运行，若是则发送对 应的第二采样任务给一第二设备，所述第二采样任务包括具有第二采样时长和第二采样精 度的第二采样信号，所述第二采样时长大于所述第一采样时长； 接收到所述第二采样任务的所述第二设备基于所述第二采样任务对所述对应装置进 行采样，并将所采样的所述对应装置的第二运行状态数据反馈给所述第一设备； 所述第一设备根据所述第二运行状态数据判断所述对应装置是否故障。 2.根据权利要求1所述的预测性维护方法，其特征在于，所述第一设备基于第一任务队 列分别定时获取系统中各装置的第一运行状态数据，进一步包括： 所述第一设备基于所述第一任务队列发送对应装置的第一采样任务给至少一个第二 设备； 接收到所述第一采样任务的所述第二设备基于所述第一采样任务对所述对应装置进 行采样，并将所采样的该装置的第一运行状态数据反馈给所述第一设备。 3.根据权利要求1所述的预测性维护方法，其特征在于，所述第一设备基于第一任务队 列分别定时获取系统中各装置的第一运行状态数据，进一步包括： 所述第一设备基于第一任务队列分别定时直接采集系统中各装置的第一运行状态数 据，并且当检测到所述第一任务队列中任一第一采样任务被滞后执行时，基于所述第一任 务队列分发对应装置的第一采样任务给至少一个第二设备； 接收到所述第一采样任务的所述第二设备基于所述第一采样任务对所述对应装置进 行采样，并将所采样的该装置的第一运行状态数据反馈给所述第一设备。 4.根据权利要求1所述的预测性维护方法，其特征在于，所述第二采样精度大于所述第 一采样精度； 所述第一设备根据所述第一运行状态数据判断对应装置是否正在运行，若是则发送第 二采样任务给一第二设备，进一步包括：所述第一设备根据所述第一运行状态数据判断所 述对应装置是否正在运行以及是否处于预定工况，若所述对应装置正在运行且处于预定工 况则发送与该预定工况相匹配的所述第二采样任务给一第二设备； 所述第一设备根据所述第二运行状态数据判断所述对应装置是否故障进一步包括：所 述第一设备将所述第二运行状态数据和与所述预定工况相匹配的目标状态数据进行比较， 并根据比较结果判断所述对应装置是否故障。 5.根据权利要求1所述的预测性维护方法，其特征在于，所述第二采样精度小于所述第 一采样精度； 所述第一设备根据所述第一运行状态数据判断所述对应装置是否正在运行，若是则发 送第二采样任务给一第二设备，进一步包括：所述第一设备根据所述第一运行状态数据判 断所述对应装置是否正在运行以及是否存在异常，若所述对应装置正在运行且存在异常则 发送所述第二采样任务给一第二设备。 6.根据权利要求4或5所述的预测性维护方法，其特征在于，所述第一设备基于第一任 2 2 CN 116991616 A 权利要求书 2/3 页 务队列分别定时获取系统中各装置的第一运行状态数据之前，还包括： 所述第一设备检测到所述对应装置首次接入所述系统，发送第三采样任务给一第二设 备，所述第三采样任务包括具有第三采样时长和第三采样精度的第三采样信号，所述第三 采样时长大于所述第二采样时长，所述第三采样精度大于所述第二采样精度并且大于所述 第一采样精度； 所述第二设备基于所述第三采样任务对对应装置进行采样，并将所采样的所述对应装 置的所有工况的运行状态数据存储至数据库中； 所述第一设备根据所述对应装置的所有工况的运行状态数据在所述数据库中生成对 应不同工况的所述第一采样任务、所述第二采样任务和目标状态数据。 7.根据权利要求6所述的预测性维护方法，其特征在于，所述第二设备具有多个，每个 所述第二设备配置有对应的第二任务队列； 所述第一设备发送所述第一采样任务、所述第二采样任务或所述第三采样任务给所述 第二设备时，还包括：所述第一设备优先发送所述第一采样任务、所述第二采样任务或所述 第三采样任务给所述第二任务队列中任务个数最少的所述第二设备； 所述第二设备接收到所述第一采样任务、所述第二采样任务或所述第三采样任务时， 还包括：所述第二设备将接收到的所述第一采样任务、所述第二采样任务或所述第三采样 任务加入第二任务队列并根据所述第二任务队列中各采样任务的优选级重新排序，其中所 述第二采样任务的优先级分别高于所述第一采样任务的优选级和所述第三采样任务的优 先级。 8.根据权利要求1所述的预测性维护方法，其特征在于，所述第一设备基于第一任务队 列分别定时获取系统中各装置的第一运行状态数据，进一步包括： 对于所述各装置中的每个装置，所述第一设备基于第一任务队列在当前次采样的采样 定时时间t 获取系统中该装置的第一运行状态数据； n 根据所述当前次采样的采样定时时间t 和当前历史维护状态信息计算下一次采样的采 n 样定时时间tn+1 ，其中，所述历史维护状态信息至少包括该装置的历史使用时间、预期剩余 寿命、连续无故障运行时间、平均无故障运行时间、维护后使用时间； 根据计算的该装置的下一次采样的采样定时时间tn+1将对应的第一采样任务加入所述 第一任务队列。 9.根据权利要求8所述的预测性维护方法，其特征在于，所述下一次采样的采样定时时 间 其中，a为设定值且a≥装置的最小采样频率，b为装 置的历史使用时间，c为装置的预期剩余寿命，d为装置的连续无故障运行时间，e为装置的 历史平均无故障运行时间，g为装置的维护后使用时间，w 、w 、w 表示加权系数且w +w +w ＝ 1 2 3 1 2 3 1。 10.根据权利要求8所述的预测性维护方法，其特征在于，所述方法还包括： 所述第一设备检测到所述装置首次接入所述系统时，获取所述装置的历史故障时间、 历史维护时间、维护周期、历史使用时间，得到初始历史维护状态信息，其中，根据所述历史 故障时间计算初始历史平均无故障时间，根据当前时间和所述历史故障时间计算得到初始 连续无故障运行时间，根据理论寿命和所述历史使用时间计算初始预期剩余寿命，根据所 3 3 CN 116991616 A 权利要求书 3/3 页 述历史维护时间和所述维护周期计算初始维护后使用时间。 11.根据权利要求10所述的预测性维护方法，其特征在于，所述方法还包括： 定时更新所述各装置的所述历史使用时间、所述预期剩余寿命、所述连续无故障运行 时间、所述维护后使用时间，以更新所述历史维护状态信息，其中所述各装置的定时更新的 定时时间根据对应的采样定时时间确定；并且， 当判定所述装置故障时，清零所述历史维护状态信息中的所述连续无故障运行时间， 并利用当前故障时间重新计算所述历史平均无故障运行时间，以更新所述历史维护状态信 息。 12.一种预测性维护系统，其特征在于，包括第一设备 (210)和至少一个第二设备 (220)；其中， 所述第一设备(210)包括： 第一接口单元(211) ； 第一采样单元 (212)，用于经由所述第一接口单元 (211)基于第一任务队列分别定时获 取系统中各装置(231～23N)的第一运行状态数据，当得到对应装置正在运行的判定结果时 经由所述第一接口单元 (211)发送对应的第二采样任务给一第二设备(220)并经由所述第 一接口单元(211)获取来自该第二设备(220)的所述对应装置的第二运行状态数据，其中所 述第一任务队列包括所述各装置(231～23N)的对应采样定时时间的第一采样任务，所述第 一采样任务包括具有第一采样时长和 第一采样精度的第一采样信号，所述第二采样任务包括具有第二采样时长和第二采样 精度的第二采样信号，所述第二采样时长大于所述第一采样时长； 第一处理单元 (213)，用于根据所述第一运行状态数据判断对应装置是否正在运行，以 及根据所述对应装置的第二运行状态数据判断该装置是否故障； 所述第二设备(220)包括： 第二接口单元(221) ； 第二采样单元 (222)，用于经由所述第二接口单元 (221)基于接收到的所述第二采样任 务对所述对应装置进行采样得到所述对应装置的所述第二运行状态数据， 并经由所述第二接口单元(221)将所述第二运行状态数据反馈给所述第一设备(210)。 4 4 CN 116991616 A 说明书 1/9 页 预测性维护方法及系统 技术领域 [0001] 本发明涉及系统的监测与维护技术领域，尤其涉及一种预测性维护方法及系统。 背景技术 [0002] 现有生产系统 (例如生产线系统)，通常通过各种不同装置协同操作实现生产过 程，并且系统中部分装置运行时间没有规律，其中许多只是随机运行。而目前只能对处于运 行状态的装置进行预测性维护，现有技术中没有针对随机运行的装置进行预测性维护方 法。 [0003] 而且，现有技术中通常使用一台设备一对一的预测性维护一台装置，这对于包含 较多装置的系统来说，成本高，监控效率低；并且现有技术中缺少一台设备同时针对多个装 置进行预测性维护的有效控制方案。 发明内容 [0004] 鉴于此，本发明提供了一种预测性维护方法及系统，用于至少部分地解决上述技 术问题。 [0005] 第一方面，提供了一种预测性维护方法，所述方法包括： [0006] 第一设备基于第一任务队列分别定时获取系统中各装置的第一运行状态数据，其 中所述第一任务队列包括所述各装置的对应采样定时时间的第一采样任务，所述第一采样 任务包括具有第一采样时长和第一采样精度的第一采样信号； [0007] 所述第一设备根据所述第一运行状态数据判断对应装置是否正在运行，若是则发 送对应的第二采样任务给一第二设备，所述第二采样任务包括具有第二采样时长和第二采 样精度的第二采样信号，所述第二采样时长大于所述第一采样时长； [0008] 接收到所述第二采样任务的所述第二设备基于所述第二采样任务对所述对应装 置进行采样，并将所采样的所述对应装置的第二运行状态数据反馈给所述第一设备； [0009] 所述第一设备根据所述第二运行状态数据判断所述对应装置是否故障。 [0010] 在一种可能的实现方式中，所述第一设备基于第一任务队列分别定时获取系统中 各装置的第一运行状态数据，进一步包括： [0011] 所述第一设备基于所述第一任务队列发送对应装置的第一采样任务给至少一个 第二设备； [0012] 接收到所述第一采样任务的所述第二设备基于所述第一采样任务对所述对应装 置进行采样，并将所采样的该装置的第一运行状态数据反馈给所述第一设备。 [0013] 在一种可能的实现方式中，所述第一设备基于第一任务队列分别定时获取系统中 各装置的第一运行状态数据，进一步包括： [0014] 所述第一设备基于第一任务队列分别定时直接采集系统中各装置的第一运行状 态数据，并且当检测到所述第一任务队列中任一第一采样任务被滞后执行时，基于所述第 一任务队列分发对应装置的第一采样任务给至少一个第二设备； 5 5 CN 116991616 A 说明书 2/9 页 [0015] 接收到所述第一采样任务的所述第二设备基于所述第一采样任务对所述对应装 置进行采样，并将所采样的该装置的第一运行状态数据反馈给所述第一设备。 [0016] 在一种可能的实现方式中，所述第二采样精度大于所述第一采样精度； [0017] 所述第一设备根据所述第一运行状态数据判断对应装置是否正在运行，若是则发 送第二采样任务给一第二设备，进一步包括：所述第一设备根据所述第一运行状态数据判 断所述对应装置是否正在运行以及是否处于预定工况，若所述对应装置正在运行且处于预 定工况则发送与该预定工况相匹配的所述第二采样任务给一第二设备； [0018] 所述第一设备根据所述第二运行状态数据判断所述对应装置是否故障进一步包 括：所述第一设备将所述第二运行状态数据和与所述预定工况相匹配的目标状态数据进行 比较，并根据比较结果判断所述对应装置是否故障。 [0019] 在一种可能的实现方式中，所述第二采样精度小于所述第一采样精度； [0020] 所述第一设备根据所述第一运行状态数据判断所述对应装置是否正在运行，若是 则发送第二采样任务给一第二设备，进一步包括：所述第一设备根据所述第一运行状态数 据判断所述对应装置是否正在运行以及是否存在异常，若所述装置正在运行且存在异常则 发送所述第二采样任务给一第二设备。 [0021] 在一种可能的实现方式中，所述第一设备基于第一任务队列分别定时获取系统中 各装置的第一运行状态数据之前，还包括： [0022] 所述第一设备检测到所述装置首次接入所述系统，发送第三采样任务给一第二设 备，所述第三采样任务包括具有第三采样时长和第三采样精度的第三采样信号，所述第三 采样时长大于所述第二采样时长，所述第三采样精度大于所述第二采样精度并且大于所述 第一采样精度； [0023] 所述第二设备基于所述第三采样任务对对应装置进行采样，并将所采样的所述对 应装置的所有工况的运行状态数据存储至数据库中； [0024] 所述第一设备根据所述装置的所有工况的运行状态数据在所述数据库中生成对 应不同工况的所述第一采样任务、所述第二采样任务和目标状态数据。 [0025] 在一种可能的实现方式中，所述第二设备具有多个，每个所述第二设备配置有对 应的第二任务队列； [0026] 所述第一设备发送所述第一采样任务、所述第二采样任务或所述第三采样任务给 所述第二设备时，还包括：所述第一设备优先发送所述第一采样任务、所述第二采样任务或 所述第三采样任务给所述第二任务队列中任务个数最少的所述第二设备； [0027] 所述第二设备接收到所述第一采样任务、所述第二采样任务或所述第三采样任务 时，还包括：所述第二设备将接收到的所述第一采样任务、所述第二采样任务或所述第三采 样任务加入第二任务队列并根据所述第二任务队列中各采样任务的优选级重新排序，其中 所述第二采样任务的优先级分别高于所述第一采样任务的优选级和所述第三采样任务的 优先级。 [0028] 在一种可能的实现方式中，所述第一设备基于第一任务队列分别定时获取系统中 各装置的第一运行状态数据，进一步包括： [0029] 对于所述各装置中的每个装置，所述第一设备基于第一任务队列在当前次采样的 采样定时时间t 获取系统中该装置的第一运行状态数据； n 6 6 CN 116991616 A 说明书 3/9 页 [0030] 根据该装置的所述当前次采样的采样定时时间t 和当前历史维护状态信息计算 n 下一次采样的采样定时时间tn+1 ，其中，所述历史维护状态信息至少包括该装置的历史使用 时间、预期剩余寿命、连续无故障运行时间、平均无故障运行时间、维护后使用时间； [0031] 根据计算的该装置的下一次采样的采样定时时间tn+1将对应的第一采样任务加入 所述第一任务队列。 [0032] 在一种可能的实现方式中，所述下一次采样的采样定时时间 [0033] 其中，a为设定值且a≥装置的最小采样频率，b为装置的 历史使用时间，c为装置的预期剩余寿命，d为装置的连续无故障运行时间，e为装置的历史 平均无故障运行时间，g为装置的维护后使用时间，w 、w 、w 表示加权系数且w +w +w ＝1。 1 2 3 1 2 3 [0034] 在一种可能的实现方式中，所述方法还包括： [0035] 所述第一设备检测到所述装置首次接入所述系统时，获取所述装置的历史故障时 间、历史维护时间、维护周期、历史使用时间，得到初始历史维护状态信息，其中，根据所述 历史故障时间计算初始历史平均无故障时间，根据当前时间和所述历史故障时间计算得到 初始连续无故障运行时间 ，根据所述理论寿命和所述历史使用时间计算初始预期剩余寿 命，根据所述历史维护时间和所述维护周期计算初始维护后使用时间。 [0036] 在一种可能的实现方式中，所述方法还包括： [0037] 定时更新所述各装置的所述历史使用时间、所述预期剩余寿命、所述连续无故障 运行时间、所述维护后使用时间，以更新所述历史维护状态信息，其中所述各装置的定时更 新的定时时间根据对应的采样定时时间确定；并且， [0038] 当判定所述装置故障时，清零所述历史维护状态信息中的所述连续无故障运行时 间，并利用当前故障时间重新计算所述历史平均无故障运行时间，以更新所述历史维护状 态信息。 [0039] 第二方面，提供了一种预测性维护系统，包括第一设备和至少一个第二设备 ；其 中， [0040] 所述第一设备包括： [0041] 第一接口单元； [0042] 第一采样单元，用于经由所述第一接口单元基于第一任务队列分别定时获取系统 中各装置的第一运行状态数据，当得到对应装置正在运行的判定结果时经由所述第一接口 单元发送对应的第二采样任务给一第二设备并经由所述第一接口单元获取来自该第二设 备的所述对应装置的第二运行状态数据，其中所述第一任务队列包括所述各装置的对应采 样定时时间的第一采样任务，所述第一采样任务包括具有第一采样时长和第一采样精度的 第一采样信号，所述第二采样任务包括具有第二采样时长和第二采样精度的第二采样信 号，所述第二采样时长大于所述第一采样时长； [0043] 第一处理单元，用于根据所述第一运行状态数据判断对应装置是否正在运行，以 及根据所述对应装置的第二运行状态数据判断该装置是否故障； [0044] 所述第二设备包括： [0045] 第二接口单元； [0046] 第二采样单元，用于经由所述第二接口单元基于接收到的所述第二采样任务对所 7 7 CN 116991616 A 说明书 4/9 页 述对应装置进行采样得到所述对应装置的所述第二运行状态数据，并经由所述第二接口单 元将所述第二运行状态数据反馈给所述第一设备。 [0047] 在本申请的实施例中，通过第一设备和至少一个第二设备，对于系统中的各装置， 在进行故障判断的采样前，先进行一次短时预测采样并根据该短时预测采样结果决定是否 进行故障判断的采样，能够实现对于随机运行装置进行预测性维护，且结果可靠。具体地， 在短时预测采样时，第一设备基于第一任务队列分别定时获取系统中各装置的第一运行状 态数据，根据第一运行状态数据判断装置是否正在运行中，如果判定装置正在运行则立即 发送第二采样任务给第二设备以进行故障判断的采样。并且，考虑到不同装置的工况类型 不同且同一装置不同时间可能运行在不同的工况，在发送采样任务前，根据装置的当前不 同工况特征动态匹配对应的采样任务发送给第二设备，可实现更高效地完成对随机运行装 置的预测性维护，且可靠性更高。 [0048] 进一步地，提出新的采样定时时间的计算公式，并对于每个装置，基于该公式利用 当前次采样的采样定时时间计算下一次采样的采样定时时间以将下一次采样的第一采样 任务根据所计算的采样定时时间加入第一任务队列，如此可为不同装置自适应地配置采样 定时时间，能够有序地且高效地对随机运行装置进行预测性维护，且可靠性高。 附图说明 [0049] 图1是根据本发明的一个实施例的预测性维护方法的流程示意图。 [0050] 图2示出了本发明的一个实施例的预测性维护系统的结构示意图。 [0051] 图3示出了一个实施例的第一设备通过第二设备对一装置的采样过程流程图。 [0052] 图4示出了一个实施例的第一设备通过第二设备对于首次接入系统的装置的采样 过程流程图。 [0053] 图5是根据本发明的一个实施例的预测性维护系统的结构示意图。 [0054] 附图标记列表： [0055] 210：第一设备 211：第一接口单元 [0056] 212：第一采样单元 213：第一处理单元 [0057] 220：第二设备 221：第二接口单元 [0058] 222：第二采样单元 231～23N：装置1～装置N [0059] 240：数据库 具体实施方式 [0060] 为使本申请的目的、技术方案、及优点更加清楚明白 ，以下参照附图和实施例，对 本申请进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他技术方案，都属于 本申请保护的范围。 [0061] 图1示出了本发明的一个实施例的预测性维护方法流程示意图；图2示出了本发明 的一个实施例的预测性维护系统结构示意图，如图2所示，该系统包括第一设备210和至少 一个第二设备220。如图2所示，第一设备210可与各装置(231～23N)建立通信连接以直接采 样系统中各装置 (231～23N)的运行状态数据，也可分别与至少一个第二设备220分别建立 8 8 CN 116991616 A 说明书 5/9 页 通信连接以通过第二设备220采样系统中各装置(231～23N)的运行状态数据。可选地，该系 统还可包括数据库240，其分别与第一设备210、第二设备220通信连接，用于存储第一设备 210和/或第二设备220大规模采样数据。 [0062] 下面基于图2的预测性维护系统详细描述图1的预测性维护方法的具体内容，如图 1所示，该方法包括： [0063] S110：第一设备210基于第一任务队列分别定时获取系统中各装置 (231～23N)的 第一运行状态数据。其中，第一任务队列包括各装置 (231～23N)的对应采样定时时间的第 一采样任务，第一采样任务包括具有第一采样时长和第一采样精度的第一采样信号。 [0064] 可选地，在前述步骤S110中，第一设备210可以基于第一任务队列分别定时直接采 样系统中各装置(231～23N)的第一运行状态数据，例如当前第一任务队列中任一第一采样 任务不会被滞后执行时。 [0065] 可选地，第一设备210也可只通过第二设备220基于第一任务队列分别定时采样系 统中各装置(231～23N)的第一运行状态数据，参见图3，具体的包括：①第一设备210基于第 一任务队列发送对应装置23M (M为≥1且≤N的整数)的第一采样任务给一第二设备220 ；② 接收到第一采样任务的第二设备220基于第一采样任务对对应装置23M进行采样；③将所采 样的该装置的第一运行状态数据反馈给第一设备210；④第一设备210根据第一运行状态数 据判定对应装置23M正在运行，发送对应的第二采样任务给一第二设备220；⑤接收到第二 采样任务的第二设备220基于第二采样任务对对应装置23M进行采样；⑥将所采样的对应装 置23M的第二运行状态数据反馈给第一设备210。 [0066] 可选地，第一设备210还可在一些情况下直接采样系统中各装置 (231～23N)的第 一运行状态数据，在另一些情况下通过第二设备220采样系统中各装置 (231～23N)的第一 运行状态数据，示例性地包括：第一设备210基于第一任务队列分别定时直接采集系统中各 装置(231～23N)的第一运行状态数据，并且当检测到第一任务队列中任一第一采样任务被 滞后执行时 ，基于第一任务队列分发对应装置23M的第一采样任务给至少一个第二设备 220；接收到第一采样任务的第二设备220基于第一采样任务对对应装置23M进行采样，并将 所采样的该装置23M的第一运行状态数据反馈给第一设备210。 [0067] 前述的至少一个第二设备220可以具有一个或多个，并且每个第二设备220配置有 对应的第二任务队列。基于此，前述的第一设备210发送第一采样任务、第二采样任务或第 三采样任务给第二设备220时，优先发送第一采样任务、第二采样任务或第三采样任务给第 二任务队列中任务个数最少的第二设备220；并且，前述第二设备220接收到第一采样任务、 第二采样任务或第三采样任务时，将接收到的第一采样任务、第二采样任务或第三采样任 务加入第二任务队列并根据第二任务队列中各采样任务的优选级重新排序，其中第二采样 任务的优先级分别高于第一采样任务的优选级和第三采样任务的优先级。 [0068] 在一些实施例中，参见图4，前述步骤S110之前，还包括：①第一设备210检测装置 首次接入系统；②当检测装置 (231～23N)首次接入系统发送第三采样任务给一第二设备 220，第三采样任务包括具有第三采样时长和第三采样精度的第三采样信号，第三采样时长 大于第二采样时长，第三采样精度大于第二采样精度并且大于第一采样精度；③第二设备 220基于第三采样任务对对应装置23M进行采样；④第二设备220将所采样的对应装置23M的 所有工况的运行状态数据存储数据库240中；⑤发送对应装置23M的第三采样任务完成的通 9 9 CN 116991616 A 说明书 6/9 页 知给第一设备210，第一设备210根据装置的所有工况的运行状态数据；⑥在数据库240中生 成对应不同工况的第一采样任务、第二采样任务和目标状态数据。可以理解，在其他实施例 中，在第一设备210的本地存储空间充足的情况下，还可以将④、⑥中的各数据存储至本地。 [0069] 在一些实施例中，前述步骤S110时，还可以包括以下步骤：对于各装置(231～23N) 中的每个装置23M，第一设备210基于第一任务队列在当前次采样的采样定时时间t 获取系 n 统中该装置23M的第一运行状态数据；根据当前次采样的采样定时时间t 和当前历史维护 n 状态信息计算下一次采样的采样定时时间tn+1 ，其中，历史维护状态信息至少包括该装置 23M的历史使用时间、预期剩余寿命、连续无故障运行时间、平均无故障运行时间、维护后使 用时间；根据计算的该装置23M的下一次采样的采样定时时间tn+1将对应的第一采样任务加 入第一任务队列。其中，可选地，预期剩余寿命可以根据理论寿命减去历史使用时间获得， 也可以基于装置23M的实时运行状态数据根据预设寿命预测算法预测得到。 [0070] 示例性地，前述的下一次采样的采样定时时间 其中，a为设定值且a≥装置的最小采样频率，b为装置 23M的历史使用时间，c为装置23M的预期剩余寿命，d为装置23M的连续无故障运行时间，e为 装置23M的历史平均无故障运行时间，g为装置23M的维护后使用时间，w 、w 、w 表示加权系 1 2 3 数且w +w +w ＝1。其中，t 为第一设备接收到该装置23M的第三采样任务完成的通知的那一 1 2 3 0 时刻或之后的某一时刻。可以理解，本发明不限于此示例公式，例如还可以是其等同变换， 本发明中根据装置的采样定时时间t 和历史维护状态信息中的全部或部分信息计算下一 n 次采样的采样定时时间tn+1的方法均在本发明的保护范围内。 [0071] 其中 ，初始历史维护状态信息可以通过以下步骤获得：第一设备210检测到装置 23M首次接入系统时，获取装置23M的历史故障时间、历史维护时间、维护周期、历史使用时 间，根据历史故障时间计算初始历史平均无故障时间，根据当前时间和历史故障时间计算 得到初始连续无故障运行时间，根据理论寿命和历史使用时间计算初始预期剩余寿命，根 据历史维护时间和维护周期计算初始维护后使用时间，以得到初始历史维护状态信息。 [0072] 进一步地，方法还包括：定时更新各装置(231～23N)的历史使用时间、预期剩余寿 命、连续无故障运行时间、维护后使用时间，以更新历史维护状态信息，其中各装置 (231～ 23N)的定时更新的定时时间根据对应的采样定时时间确定；并且，当判定任一装置23M故障 时，清零该装置23M的历史维护状态信息中的连续无故障运行时间，并利用当前故障时间重 新计算历史平均无故障运行时间，以更新历史维护状态信息。 [0073] 更具体的，对于前述“定时更新各装置 (231～23N)的历史使用时间、预期剩余寿 命、连续无故障运行时间、维护后使用时间，以更新历史维护状态信息”可进一步包括：在当 前次采样的采样定时时间t 或在当前次采样的采样定时时间t 与下一次采样的采样定时时 n n 间t 之间的任一时间点定时更新各装置(231～23N)的历史使用时间、预期剩余寿命、连续 n+1 无故障运行时间、维护后使用时间，以更新历史维护状态信息。 [0074] S120：第一设备210根据第一运行状态数据判断对应装置23M是否正在运行，若是 则发送对应的第二采样任务给一第二设备220，第二采样任务包括具有第二采样时长和第 二采样精度的第二采样信号，第二采样时长大于第一采样时长。 [0075] 在一些实施例中，步骤S120中，第一设备210当判断对应装置23M正在运行时立即 10 10 CN 116991616 A 说明书 7/9 页 发送对应的第二采样任务给一第二设备220，并且如果由于某些原因不能立即发送对应的 第二采样任务给一第二设备220，则可以轮空发送当前次采样的第一采样任务触发的第二 采样任务。 [0076] 考虑到同一装置具有多种工况，某些工况下的运行状态数据不具有检测意义，因 此在一些实施例中，步骤S120还可进一步包括：第一设备210根据第一运行状态数据判断对 应装置23M是否正在运行以及是否处于预定工况，若对应装置23M正在运行且处于预定工况 则发送与该预定工况相匹配的第二采样任务给一第二设备220。如此可避免非典型工况下 各装置23M的二次采样过程(即后续步骤S130、步骤S140)，从而减小系统的负担。 [0077] 在一些实施例中，第二采样精度大于第一采样精度，如此后续基于更高采样精度 的采样得到的第二运行状态数据的装置23M故障的判断结果准确、可靠。 [0078] 但是，在实际应用中，采样数据的数据量与采样时长和采样精度相关，通常采样时 长越长、采样精度越高，那么在第二采样精度大于第一采样精度的情况下，也可给系统带来 一些负担。因此，在另一些实施例中，第二采样精度还可以小于第一采样精度，这样可使得 采样时长更长的二次采样的数据量会相对减少，可直接减轻系统的存储负担。并且，更进一 步地，在步骤S120还可以进一步包括“第一设备210根据第一运行状态数据判断对应装置 23M是否正在运行以及是否存在异常，若装置23M正在运行且存在异常则发送第二采样任务 给一第二设备220；更具体地，第一设备210根据第一运行状态数据判断对应装置23M是否正 在运行，若是则识别当前工况并将第一运行状态数据和与当前工况相匹配的目标状态数据 进行比较以判断对应装置23M否存在异常，若装置23M正在运行且存在异常则发送第二采样 任务给一第二设备220”，这样可在进行后续步骤S140的故障判断前，根据利用更高采样精 度采样得到的装置23M的第一运行状态数据进行初步异常检测过程，由于第一运行状态数 据是利用了更高采样精度的采样结果，因此可以一定程度上弥补因数据量少造成的准确性 不高的问题。 [0079] S130：接收到第二采样任务的第二设备220基于第二采样任务对对应装置23M进行 采样，并将所采样的对应装置23M的第二运行状态数据反馈给第一设备210。 [0080] S140：第一设备210根据第二运行状态数据判断对应装置23M是否故障。 [0081] 如前，不同的工况对应不同的第一采样任务、第二采样任务和目标状态数据。如 此，在一些实施例中，步骤S140还可进一步实现为“第一设备210将第二运行状态数据和与 对应的第二采样任务相匹配的目标状态数据进行比较，根据比较结果判断对应装置23M是 否故障”。其中，可以在步骤S140之前，预先根据第一运行状态数据识别对应装置23M的当前 工况并发送对应当前工况的第二采样任务给一第二设备220。 [0082] 需要指出，本实施例中所述的装置 (231～23N)可以是任意有维护需求的装置，本 实施例中预测性维护系统的预测维护对象可以是由多个装置(231～23N)构成的控制系统、 生产系统等。以生产线N)例如但不限于包括以下的一个或多个：执 行装置、传输装置、控制装置、驱动装置。进一步地，不同的装置类型可以对应不同类型的运 行状态数据，同一装置类型也可以对应相同类型或不同类型的运行状态数据，可以根据实 际进行选择配置。以电机为例，第一和第二运行状态数据例如可以分别包括转矩、转速、输 出电流、输出电压中的一者或多者。 [0083] 转至图5，其示出了另一个实施例的预测性维护系统，该系统包括图2示出系统的 11 11 CN 116991616 A 说明书 8/9 页 第一设备210和第二设备220。如图5所示，第一设备210还进一步包括第一接口单元211、第 一采样单元212和第一处理单元213，第二设备220还进一步包括第二接口单元221和第二采 样单元222。 [0084] 其中，第一采样单元212经由第一接口单元211基于第一任务队列分别定时获取系 统中各装置 (231～23N)的第一运行状态数据，第一处理单元213根据第一运行状态数据判 断对应装置23M是否正在运行，在第一处理单元213判定对应装置23M正在运行时，第一采样 单元212经由第一接口单元211发送对应的第二采样任务给一第二设备220并接收来自第二 设备220的对应装置23M的第二运行状态数据，第一处理单元213根据第二运行状态数据判 断对应装置23M是否故障。其中第一任务队列包括各装置 (231～23N)的对应采样定时时间 的第一采样任务，第一采样任务包括具有第一采样时长和第一采样精度的第一采样信号， 第二采样任务包括具有第二采样时长和第二采样精度的第二采样信号，第二采样时长大于 第一采样时长。 [0085] 其中，第二采样单元222经由第二接口单元221基于接收到的第二采样任务对对应 装置23M进行采样得到对应装置23M的第二运行状态数据，并经由第二接口单元221将第二 运行状态数据反馈给第一接口单元211。 [0086] 需要指出，为了简洁，图5中只示出了一个第一设备210中各单元和一个第二设备 220中各单元之间的连接关系，不发明不限于此，在其他实施例中，该预测性维护系统还可 以包括第一设备210和多个第二设备220，并且每个第二设备220各单元与第一设备210中各 单元之间的连接关系均同图5所示。 [0087] 需要说明的是，由于前述系统实施例是为了实现前述的预测性维护方法实施例， 故系统实施例中的各单元都是为了实现前述方法的各步骤而设，因此本发明不限于前述系 统实施例，任何可以实现上述预测性维护方法的系统都应包含在本发明的保护范围内。并 且，为了节约篇幅，与前述方法部分相同内容在此省略，并且前述方法中的全部技术细节均 适用前述系统实施例。 [0088] 需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系 术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示 这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其 任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者 设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、 方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要 素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。 [0089] 显然，本领域的技术人员应该明白 ，上述的本说明书实施例的各模块或各步骤可 以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装 置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将 它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序 执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多 个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本说明书实施例不限制于任何特定 的硬件和软件结合。 [0090] 虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但 12 12 CN 116991616 A 说明书 9/9 页 本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发 明的精神和范围。 [0091] 上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于 这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同 实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之 内。 13 13 CN 116991616 A 说明书附图 1/4 页 图1 14 14 CN 116991616 A 说明书附图 2/4 页 图2 15 15 CN 116991616 A 说明书附图 3/4 页 图3 16 16 CN 116991616 A 说明书附图 4/4 页 图4 图5 17 17
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