CN107918273A - 一种移动物联网技术在交叉带分拣机上的应用系统 - Google Patents

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00—Safety arrangements
    • G05B9/02—Safety arrangements electric
    • G05B9/03—Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems

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Abstract

本发明涉及信息管理技术领域，且公开了一种移动物联网技术在交叉带分拣机上的应用系统，包括感知层、网络层以及应用层，所述感知层为数据采集模块，所述网络层为数据传输模块以及所述应用层为系统监控模块所述数据采集模块采集监测设备的非电量或电量信息,所述数据传输模块将采集的所述非电量或电量信息通过工业以太网进行传输,所述系统监控模块将通过所述数据传输模块接收的所述非电量或电量信息进行分析处理，所述系统监控模块将所述非电量或电量信息和/或分析处理后的信息通过所述数据传输模块发送至终端。该系统采用工业互联网、云计算及传感技术构建用于物流自动分拣系统远程监控及故障诊断的信息管理平台的信息物理融合。

Description

一种移动物联网技术在交叉带分拣机上的应用系统
技术领域
本发明涉及信息管理技术领域，具体为一种移动物联网技术在交叉带分拣机上的应用系统。
背景技术
信息管理是人类为了有效地开发和利用信息资源，以现代信息技术为手段，对信息资源进行计划、组织、领导和控制的社会活动，简单地说，信息管理就是人对信息资源和信息活动的管理，信息管理是指在整个管理过程中，人们收集、加工和输入、输出的信息的总称，信息管理的过程包括信息收集、信息传输、信息加工和信息储存。
物流自动分拣系统设备通常持续不间断运行数月甚至更长时间，整个运维服务系统稳定性不够，在设备运行过程中不能平稳获取设备运行状态参数，导致数据获取出现偏差，因此我们提出一种远程监控及故障诊断的信息管理平台。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种移动物联网技术在交叉带分拣机上的应用系统，具备实时监控，支持多种客户端的同时访问以及高效实时和低成本等优点，解决了设备运行过程中不能平稳获取设备运行状态参数的问题。
为实现上述实时监控，支持多种客户端的同时访问以及高效实时和低成本的目的，本发明提供如下技术方案：一种移动物联网技术在交叉带分拣机上的应用系统，包括感知层、网络层以及应用层，所述感知层为数据采集模块，所述网络层为数据传输模块以及所述应用层为系统监控模块。
所述数据采集模块采集监测设备的非电量或电量信息。
所述数据传输模块将采集的所述非电量或电量信息通过工业以太网进行传输。
所述系统监控模块将通过所述数据传输模块接收的所述非电量或电量信息进行分析处理，所述系统监控模块将所述非电量或电量信息和/或分析处理后的信息通过所述数据传输模块发送至终端。
优选的方案是，所述数据采集模块包括PLC控制器、IO采集模块以及仪表设备，用于采集所述非电量或电量信息。
所述数据采集模块包括组态软件以及IO服务器，用于将所述非电量或电量信息进行数据交互。
优选的方案是，所述数据传输模块包括以太网通讯模块、多台交换机及数据存储服务器；多台所述交换机之间通过光纤连接；所述交换机将所述非电量或电量信息通过以太网通讯模块传输到所述数据存储服务器。
优选的方案是，所述系统监控模块根据所述非电量或电量信息实时了解所述监测设备的内部运行状态。
所述系统监控模块还包括视频监控模块，所述视频监控模块通过摄像头监控预设区域的生产状态以及所述监测设备的外部运行状态。
优选的方案是，所述PLC控制器具有TCP模块，所述仪表设备具有ModbusRTU协议。
优选的方案是，所述数据传输模块还包括分析服务器、工程师站以及WEB服务器，所述分析服务器用于计算分析过程数据及进行报警，所述工程师站用于开发、运行、维护并实际操作整个信息管理平台，所述WEB服务器用于在WiFi联网状态下的终端浏览连接。
与现有技术相比，本发明提供了远程监控及故障诊断的信息管理平台，具备以下有益效果：
1、该远程监控及故障诊断的信息管理平台，该系统采用工业互联网、云计算及传感技术构建用于物流自动分拣系统远程监控及故障诊断的信息管理平台的信息物理融合，具有高效实时、低成本的显著优势。
2、该远程监控及故障诊断的信息管理平台，本系统利用工业互联网的传感功能实时采集设备的运行信息数据并通过工业以太网将数据传输到控制中心，实现了生产设备的实时监控，本系统使用的工业以太网采用冗余交换机搭建的冗余网络，当某处光纤链路出现故障或断开时，冗余网络能够保证数据正常传输，本系统通过建立设备故障数据库、设备运行数据库，分析生产过程中系统最优运行参数，由控制系统完成设备远程智能控制，实现生产过程智能化。
附图说明
图1为本发明应用系统实施例的系统框图。
图2为图1中数据采集模块的具体模块图。
图3为图1中数据传输模块的具体模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种移动物联网技术在交叉带分拣机上的应用系统，包括感知层1、网络层2以及应用层3，感知层1为数据采集模块11，网络层2为数据传输模块21以及应用层3为系统监控模块31。
感知层1主要基于工厂互联网的感知功能，采用数据采集模块11组建信息采集网络，通过该网络实时采集厂区内各种设备的运行参数及车间的环境信息并向应用层3传输数据。
网络层2主要基于工业以太网，利用数据传输模块21建立企业内部云网络，一方面将数据和分析处理后的信息推送至不同的用户终端，一方面响应终端请求，提供用户查询数据。
应用层3主要基于平台软件，通过模型运算、数据挖掘、模式匹配等技术方式对监测数据进行分析处理，实现异常数据辨识、故障预警、故障诊断、运维方案优化、历史数据追溯等智能服务功能。
由图2可知，数据采集模块11采集监测设备10的非电量或电量信息,数据采集模块11包括PLC控制器111、IO采集模块112以及仪表设备113，用于采集非电量或电量信息,具体的，数据采集主要面向三种类型，一种为具有TCP模块的PLC控制器111；一种为远程IO采集模块112；另外一种为具有Modbus RTU协议的仪表设备113。
数据采集模块11还包括IO服务器110，用于将非电量或电量信息进行数据交互,优选的数据采集模块11还包括组态软件。具体的，本系统采集方案由组态软件及IO服务器110作为数据服务器，组态软件提供丰富的数据采集驱动dll，通过内部接口将所有PLC数据展示于本系统内，另外，组态软件提供标准的OPC、C、JAVA等接口，保证了已有系统的数据接入，本发明中涉及系统多为组态软件，因此通过交联组态软件自带的OPC接口即可完成监控系统与本发明的应用系统的完美对接。对于自动地从PLC控制器111、传感器、仪器设备和其它待测设备等模拟和数字被测单元中采集非电量或者电量信的通过IO服务器110及组态所支持的驱动与不同的设备进行数据交互，而对于需要人为控制的数据，如管理人员填写生产计划，技术人员填写现场的生产信息等通过置于设备前端的组态软件手动输入系统所需数据。
由图3可知，数据传输模块21将采集的非电量或电量信息通过工业以太网进行传输,数据传输模块21包括以太网通讯模块212、多台交换机211及数据存储服务器213；多台交换机211之间通过光纤连接；交换机211将非电量或电量信息通过以太网通讯模块212传输到数据存储服务器213。
本发明的应用系统的数据传输模块21主要基于工业以太网的建设，采用多台MOXA冗余交换机211，建成环形冗余网络，网络箱体中包含交换机211，还包括DC24V电源、断路器、光纤盒；多台交换机211之间采用光纤连接，各设备与交换机之前采用网线直接连接，通过在设备上加装的以太网通讯模块212及设备自带的以太网口，将各传感器采集到的数据通过工业以太网传输到机房的数据存储服务器213。
优选的，数据传输模块21还包括部署存储服务器(工业库服务区、关系库服务器)、分析服务器(计算分析过程数据及报警的模块)、工程师站(开发、运行、维护并实际操作整个系统)、web服务器(为WiFi联网状态下的手机客户端及网页浏览提供支持)的建设。
系统监控模块31将通过数据传输模块21接收的非电量或电量信息进行分析处理，系统监控模块31将非电量或电量信息和/或分析处理后的信息通过数据传输模块21发送至终端,系统监控模块根据非电量或电量信息实时了解监测设备10的内部运行状态,优选的系统监控模块31还包括视频监控模块，视频监控模块通过摄像头监控预设区域的生产状态以及监测设备10的外部运行状态。
所有数据将通过系统监控模块31向整个数据网络进行广播，通过布置在各个办公室及车间的控制终端、管理人员及生产人员的收集、平板电脑都可以实时查看所有设备的运转状况，以便实时了解生产线上生产进度数据，及时发现问题并优化生产。
综上所述，本发明的移动物联网技术在交叉带分拣机上的应用系统采用工业互联网、云计算及传感技术构建用于物流自动分拣系统远程监控及故障诊断的信息管理平台的信息物理融合，具有高效实时、低成本的显著优势，该远程监控及故障诊断的信息管理平台，本系统利用工业互联网的传感功能实时采集设备的运行信息数据并通过工业以太网将数据传输到控制中心，实现了生产设备的实时监控，本系统使用的工业以太网采用冗余交换机搭建的冗余网络，当某处光纤链路出现故障或断开时，冗余网络能够保证数据正常传输，本系统通过建立设备故障数据库、设备运行数据库，分析生产过程中系统最优运行参数，由控制系统完成设备远程智能控制，实现生产过程智能化。
需要说明的是，在本文中，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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种移动物联网技术在交叉带分拣机上的应用系统，包括感知层、网络层以及应用层，所述感知层为数据采集模块，所述网络层为数据传输模块以及所述应用层为系统监控模块；
其特征在于：
所述数据采集模块采集监测设备的非电量或电量信息；
所述数据传输模块将采集的所述非电量或电量信息通过工业以太网进行传输；
所述系统监控模块将通过所述数据传输模块接收的所述非电量或电量信息进行分析处理，所述系统监控模块将所述非电量或电量信息和/或分析处理后的信息通过所述数据传输模块发送至终端。
2.根据权利要求1所述的应用系统，其特征在于：
所述数据采集模块包括PLC控制器、IO采集模块以及仪表设备，用于采集所述非电量或电量信息；
所述数据采集模块包括组态软件以及IO服务器，用于将所述非电量或电量信息进行数据交互。
3.根据权利要求1所述的应用系统，其特征在于：
所述数据传输模块包括以太网通讯模块、多台交换机及数据存储服务器；多台所述交换机之间通过光纤连接；所述交换机将所述非电量或电量信息通过以太网通讯模块传输到所述数据存储服务器。
4.根据权利要求1所述的应用系统，其特征在于：
所述系统监控模块根据所述非电量或电量信息实时了解所述监测设备的内部运行状态；
所述系统监控模块还包括视频监控模块，所述视频监控模块通过摄像头监控预设区域的生产状态以及所述监测设备的外部运行状态。
5.根据权利要求2所述的应用系统，其特征在于：所述PLC控制器具有TCP模块，所述仪表设备具有Modbus RTU协议。
6.根据权利要求3所述的应用系统，其特征在于：
所述数据传输模块还包括分析服务器、工程师站以及WEB服务器，所述分析服务器用于计算分析过程数据及进行报警，所述工程师站用于开发、运行、维护并实际操作整个信息管理平台，所述WEB服务器用于在Wi F i联网状态下的终端浏览连接。
7.根据权利要求4所述的应用系统，其特征在于：所述系统监控模块包括监控摄像头，所述监控摄像头型号为JA-F5M。
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