CN108549353A - 智慧工厂监控方法及系统、可读存储介质、终端 - Google Patents

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杨明珠
孙雁飞
许斌
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Abstract

一种智慧工厂监控方法及系统、计算机可读存储介质、终端，所述方法包括：采用智慧感知层获取工厂的工业数据并发送至认知处理层；采用所述认知处理层将所获取到的工业数据进行标准化，得到标准化的工业数据并存储到数据库中；从所述数据库中获取标准化的工业数据进行分析处理；根据所得到的分析处理结果对工厂设备进行自反馈调节控制。上述的方案，可以降低监测成本，提高监测数据传输效率，实现数据传输的自动化，提高工厂控制的智能化程度。

Description

智慧工厂监控方法及系统、可读存储介质、终端
技术领域
本发明涉及工业互联网技术领域，具体地涉及一种智慧工厂监控方法及系统、计算机可读存储介质、终端。
背景技术
智慧工厂是在“中国制造2025”和“两化融合”的战略背景下，提高制造业的智能化水平，实现制造过程转型升级和供应链协同服务的根本途径。
智慧工厂的意义在于以数字化为基础，通过网络化的手段，在工业物联网(Industrial Internet of Things，IIoT)的体系下，建立人、设备和系统三者之间的智能化、交互式无缝连接，实现智能化的生产、装备、产品到管理、服务等全方位、全流程的智能化制造，使制造业脱离劳动力禀赋的桎梏，将全流程成本降到极低，从而实现制造业竞争力的最大化。
但是，传统制造工厂环境下，由于服务通信协议、数据格式标准和各类设备之间存在极大地异构性，导致海量数据的获取难以高效化、实时处理不能智能化，带来了监控过程的低效滞后。同时，传统的主观、静态的控制方法也会造成数据监控的错误率高，反馈不及时等众多问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何降低监测成本、提高监测数据传输效率，实现数据传输的自动化，提高工厂控制的智能化程度。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种智慧工厂监控方法，所述方法包括：
采用智慧感知层获取工厂的工业数据并发送至认知处理层；
采用所述认知处理层将所获取到的工业数据进行标准化，得到标准化的工业数据并存储到数据库中；从所述数据库中获取标准化的工业数据进行分析处理；根据所得到的分析处理结果对工厂设备进行自反馈调节控制。
可选地，所述方法还包括：采用应用控制层与用户进行交互。
可选地，所述将所得到的标准化的工业监控数据存储到数据库中，包括：
将所得到的标准化的工业监控数据分类存储到对应的数据库中。
可选地，所述工业数据包括工业生产数据和生产环境数据。
本发明实施例还提供了一种智慧工厂监控系统，包括智慧感知层和认知处理层；
所述智慧感知层，适于获取工厂的工业数据并发送至认知处理层；
所述认知处理层，适于将所获取到的工业数据进行标准化，得到标准化的工业数据并存储到数据库中；从所述数据库中获取标准化的工业数据进行分析处理；根据所得到的分析处理结果对工厂设备进行自反馈调节控制。
可选地，所述应用控制层还包括：
应用控制层，适于与用户进行交互。
可选地，所述认知处理层，适于所述将所得到的标准化的工业监控数据进行分类并存储到对应的数据库中。
可选地，所述工业数据包括工业生产数据和生产环境数据。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任一项所述的智慧工厂监控方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述任一项所述的智慧工厂监控方法的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
上述的方案，采用所述认知处理层将所获取到的工业数据进行标准化，得到标准化的工业数据并存储到数据库中，解决各类设备复杂协议带来的异构化问题，可以在很大程度上降低监测成本、提高监测数据传输效率，实现数据传输的自动化。同时，认知处理层从数据库中取出标准化的工业数据进行分析处理，并根据所得到的分析处理结果对工厂设备进行自反馈调节控制，可以提高工厂控制的效率，提升工厂控制的智能化程度。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种智慧工厂监控系统的结构示意图；
图2是本发明实施例中的一种智慧工厂监控方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例中的技术方案通过采用所述认知处理层将所获取到的工业数据进行标准化，得到标准化的工业数据并存储到数据库中，从数据库中取出标准化的工业数据进行分析处理，并根据所得到的分析处理结果对工厂设备进行自反馈调节控制，解决各类设备复杂协议带来的异构化问题，可以在很大程度上降低监测成本、提高监测数据传输效率，实现数据传输的自动化，提升工厂控制的效率和控制的智能化程度。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1是本发明实施例的一种智慧工厂监控系统的结构示意图。参考图1，本发明实施例的一种智慧工厂监控系统，可以包括智慧感知层101和认知处理层102，其中，智慧感知层101和认知处理层102之间通信连接。在本发明一实施例中，本发明实施例中的智慧工厂监控系统还包括应用控制层103，所述应用控制层103与认知处理层102之间通信连接。
下面将结合图2对图1所示的智慧工厂监控系统的工作原理进行详细测描述。
图2示出了本发明实施例的一种智慧工厂监控方法的流程。参考图2，本发明实施例的一种智慧工厂监控方法，具体可以包括如下的步骤：
步骤S201：智慧感知层获取工厂的工业数据并发送至认知处理层。
在具体实施中，所述智慧感知层包括对智慧工厂运行过程中环境、流程等进行监控的监控感知设备，以及生产全流程所涉及到的生产、仓储、物流等工业设备，是监控数据的来源。其中：
监控感知设备对生产环境基本状况，如采用温度监控设备、湿度监控设备、图像监控设备对工厂环境的图像、温度、湿度、声音等进行感知并实时完成数据采集，解决了物理空间和网络空间的数据映射问题，并负责将感知数据向上层传输。
生产过程中的生产设备、仓储设备、物流设备等工业设备所采集的数据，为工厂工作期间产生的数据，该数据对整个工业活动是否在正常运作有着至关重要的参考价值。
步骤S202：认知处理层接收智慧感知层发送的工业数据，并将所接收的工业数据进行标准化。
在具体实施中，由于服务通信协议，数据格式标准和有不同厂商参与开发的大多数可用的设备之间存在极大地异构性，而这些异构性的存在将会导致在信息数据传输过程中频繁地根据实际情况来重新配置一些智慧感知层的传感器设备和通信协议，致使这些数据的处理不能高效化、智能化，同时不同设备由于通信协议的不同将会使设备在数据传输中只能交由专业人士进行专业化操作，这将会很大程度上导致监测成本高、效能低。
在本发明一实施例中，本发明实施例中的认知处理层包括认知网关模块。所述认知网关模块可以将所接收的工业数据记性标准化，得到标准化的工业数据，解决了不同设备协议等各方面的数据异构化问题，故可以在很大程度上降低监测成本、提高监测数据传输效率，实现数据传输的智能化。
步骤S203：认知处理层将所得到的标准化的工业数据存储到数据库中。
在具体实施中，生产过程中由于监测到的数据存在结构等方面的多样性，单一的数据库将无法满足数据的智能化存储管理。为实现对数据信息的智能化存储管理，满足多样化数据的存储管理需求，本发明实施例中的认证处理层还可以包括混合存储模块。所述混合存储模块构建不同的数据库对不同类型的工业数据进行存储。例如，所述混合存储模块可以采用关系数据库来存储结构化的数据，采用NoSQL数据库则用来存储类似于实时视频之类的非结构化数据。
步骤S204：认知处理层从所述数据库中获取标准化的工业数据进行分析处理，并根据所得到的分析处理结果对工厂设备进行自反馈调节控制。
在具体实施中，为了提高对监测到的工业数据的高效自处理能力，本发明实施例中的认知管理层还可以包括弹性计算模块和资源可视化模块。所述弹性计算模块为采集到的工业数据的核心处理模块，其可以包括支持性计算模块和互操作计算模块。一方面通过在支持性计算模块的基础之上，增加互操作计算模块来实现不同操作系统之间资源信息共享，提高资源的利用率的同时增强计算分析结果的准确程度；另一方面以资源可视化模块进行资源可视化操作将采集并分析计算后的信息结果智能化存储或显示。通过不同计算手段的组合，可以实现对整个系统动态变化的弹性计算能力。在灵活的数据存储的基础上，提供了从多个数据源正确高效地管理收集到的数据的能力，与弹性计算模块，进一步增强了处理大规模数据量的能力。混合存储模块和弹性计算模块的复合创造了可以对整个监测系统数据的高效自处理能力。
在具体实施中，本发明实施例中的认知处理层还可以包括认知反馈模块。所述认知反馈模块，通过对智慧感知层有关设备的反馈控制机制，接收来自认知处理层处理后的结果信息，并向底层的设备下发控制指令达到对设备运转情况等各方面的智能化调节，达到智慧工厂场景下的自适应控制目的。
步骤S205：应用控制层与用户进行交互。
在具体实施中，所述应用控制层作为物联网和用户的接口，与本行业需求结合，可以包括web应用程序和各种相关应用程序等，通过接收已处理的数据并与用户进行进一步的互动、分析和决策，可以实现人、设备和系统三者之间的智能化、交互式无缝连接。
采用本发明实施例中的上述方案，采用所述认知处理层将所获取到的工业数据进行标准化，得到标准化的工业数据并存储到数据库中，解决各类设备复杂协议带来的异构化问题，可以在很大程度上降低监测成本、提高监测数据传输效率，实现数据传输的自动化。同时，认知处理层从数据库中取出标准化的工业数据进行分析处理，并根据所得到的分析处理结果对工厂设备进行自反馈调节控制，可以提高工厂控制的效率，提升工厂控制的智能化程度。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种智慧工厂监控方法，其特征在于，包括：
采用智慧感知层获取工厂的工业数据并发送至认知处理层；
采用所述认知处理层将所获取到的工业数据进行标准化，得到标准化的工业数据并存储到数据库中；从所述数据库中获取标准化的工业数据进行分析处理；根据所得到的分析处理结果对工厂设备进行自反馈调节控制。
2.根据权利要求1所述的智慧工厂监控方法，其特征在于，还包括：采用应用控制层与用户进行交互。
3.根据权利要求1所述的智慧工厂监控方法，其特征在于，所述将所得到的标准化的工业监控数据存储到数据库中，包括：
将所得到的标准化的工业监控数据分类存储到对应的数据库中。
4.根据权利要求1至3任一项所述的智慧工厂监控方法，其特征在于，所述工业数据包括工业生产数据和生产环境数据。
5.一种智慧工厂监控系统，其特征在于，包括智慧感知层和认知处理层；
所述智慧感知层，适于获取工厂的工业数据并发送至认知处理层；
所述认知处理层，适于将所获取到的工业数据进行标准化，得到标准化的工业数据并存储到数据库中；从所述数据库中获取标准化的工业数据进行分析处理；根据所得到的分析处理结果对工厂设备进行自反馈调节控制。
6.根据权利要求5所述的智慧工厂监控系统，其特征在于，还包括：
应用控制层，适于与用户进行交互。
7.根据权利要求5所述的智慧工厂监控系统，其特征在于，所述认知处理层，适于所述将所得到的标准化的工业监控数据进行分类并存储到对应的数据库中。
8.根据权利要求5至7任一项所述的智慧工厂监控系统，其特征在于，所述工业数据包括工业生产数据和生产环境数据。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令运行时执行权利要求1至4任一项所述的智慧工厂监控方法的步骤。
10.一种终端，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行权利要求1至4任一项所述的智慧工厂监控方法的步骤。
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