【摘 要】
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数控机床作为制造业的工作母机,是智能制造领域的核心竞争力。数控机床的数字化、网络化和智能化,对智能制造具有举足轻重的作用。数控机床的智能化依赖数据的完整性和实时性,如何将数据完整、高频、高效汇聚,已成为智能化的首要问题。由于现有的数据采集、汇聚方案存在兼容性差、完整性不足、传输效率低等问题,与机床智能化对数据项完整性与实时性需求的矛盾日益加剧。因此研究完备、高效、兼容的大数据汇聚系统具有重要的现实
【基金项目】
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工信部 2020 年工业互联网创新发展工程“特定行业工业互联网平台边缘计算微服务操作系统”（招标编号:TC2008031）； 国家科技重大专项“华中9型—新一代智能型数控系统研究开发及应用验证”（课题编号:2018ZX04035002-002）；
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数控机床作为制造业的工作母机,是智能制造领域的核心竞争力。数控机床的数字化、网络化和智能化,对智能制造具有举足轻重的作用。数控机床的智能化依赖数据的完整性和实时性,如何将数据完整、高频、高效汇聚,已成为智能化的首要问题。由于现有的数据采集、汇聚方案存在兼容性差、完整性不足、传输效率低等问题,与机床智能化对数据项完整性与实时性需求的矛盾日益加剧。因此研究完备、高效、兼容的大数据汇聚系统具有重要的现实意义。本文针对数控机床大数据汇聚不完整、效率低等问题,设计了数控机床大数据动态调度算法。基于数控机床内部数据项的变动频率分布情况、重要性程度等指标,设计了数控机床大数据采集的动态调度队列,有效地减小了数据汇聚时的网络流量,使得数控机床的数据项能够完整、高效的汇聚。针对数控机床大数据动态调度算法的运算量过大、运算效率低等问题,设计了基于数据项变动频率相似性的数据动态调度优化算法。在数据项分类阶段,设计了基于HAAR和OPTICS的聚类方法,使得海量的数据项能够快速、准确分类。在数据精确匹配阶段,提出了基于邻域信息的DTW算法,解决了DTW算法的在超长时序序列计算中的匹配不精确等问题。针对异构数据兼容性问题,设计了基于NC-Link的数控机床大数据汇聚方案,使得海量的机床大数据能够快速、稳定、完备的汇聚到服务端。
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