CN109738017A - 一种工业现场环境检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业现场环境检测方法及系统,涉及工业现场数据分析领域,包括采集现场温度、湿度、噪音信号;获取所述现场温度、湿度、噪音信号,并打包成现场温度、湿度、噪音数据;筛选所述现场温度、湿度、噪音数据,上传现场温度、湿度、噪音数据;处理现场温度、湿度、噪音数据;以图片和/或列表形式显示现场温度、湿度、噪音数据的内容,本发明增加了对数据的筛选,一方面,上位的信息系统可以通过设定筛选常数来获取有效数据,同时控制数据的上传密度;另一方面,上位系统通过对效数据时效性进行分析,在线调整修正筛选系数,改变数据筛选规则,多个节点进行数据的采集,可在较大的范围内进行工业现场的监控,实现远程综合管理,同时还可根据应用场景进行合理的组合,使得现场应用变得更加灵活、高效、全面。
Description
技术领域
本发明涉及工业现场数据分析领域,特别是指一种工业现场环境检测方法及系统。
背景技术
工业现场环境较为复杂,如噪声大、灰尘多、高温或者高湿,对于此类工业现场环境进行监测,并非如常规室外环境监测容易实现,受制于工业现场环境的不确定性、复杂性、检测范围、线路布置等问题。现有的工业现场设备监控方法是将现场设备的相关运行参数通过网络传输到监控后台进行实时监控,报警,以及存储,大部分监控只是监视而缺乏控制,数据处理及显示方式单一,并且数据形式简单,没有形成对所采集的现场数据的有效分析。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种工业现场环境检测方法及系统,增加了对数据的筛选实现远程综合管理,使得现场应用变得更加灵活、高效、全面。
一种工业现场环境检测方法,包括:
采集现场温度、湿度、噪音信号;
获取所述现场温度、湿度、噪音信号,并打包成现场温度、湿度、噪音数据;
筛选所述现场温度、湿度、噪音数据,筛选公式为:
λt≥α,λt=1;否则λt=0 (2)
其中,α为筛选常数,λt为筛选因子,A={a1a2…an},为筛选系数数列,ai(i=1~n),分别代表对应参量xi的影响权重,Xt={x1x2…xn},为筛选参量数列,t时刻下,判定测控单元测得数据是否有效的所有因素集合;
上传现场温度、湿度、噪音数据;
处理现场温度、湿度、噪音数据;
以图片和/或列表形式显示现场温度、湿度、噪音数据的内容。
可选的,采集现场温度、湿度、噪音信号,具体包括:
在工业现场设置多个温度、湿度、噪音传感器监测节点,每个所述温度、湿度、噪音传感器监测节点均对工业现场环境进行监测感知,采集温度、湿度、噪音传感器监测节点对应位置的现场温度、湿度、噪音信号。
可选的,获取所述现场温度、湿度、噪音信号,并打包成现场温度、湿度、噪音数据,具体包括:
将每个所述温度、湿度、噪音传感器监测节点采集到的现场温度、湿度、噪音数据信号后,通过I/O模块将现场维度信号处理并封装,将所有现场温度、湿度、噪音数据进行打包。
可选的,所述筛选所述现场温度、湿度、噪音数据具体为数据筛选处理器接受来自所述I/O模块打包后的现场温度、湿度、噪音数据;
α越小代表筛选越宽松,α越大代表筛选越严格;
所述λt=1时,t时刻测控单元测得的数据上传,λt=0时,t时刻测控单元测得的数据丢弃;
所述ai可以是一个常数,也可是一组常数矩阵;
所述xi可以是一个参量,也可是一组参量矩阵。
可选的,上传现场温度、湿度、噪音数据和处理现场温度、湿度、噪音数据,具体包括:
对所述现场温度、湿度、噪音数据进行筛选完成后,通过内部发送给网关,所述网关再将现场温度、湿度、噪音数据通过内部总线发送给本地传输基站,所述本地传输基站对现场温度、湿度、噪音数据进行解析和处理,并通过网络传输至云数据库。
可选的,以图片和/或列表形式显示现场温度、湿度、噪音数据的内容,具体包括:
获取查询权限;
根据所述查询权限从中所述云数据库中提取现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息;
发送包含查询请求和所述现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息到云数据库中;
接收云数据库返回的查询结果;
以图片和/或列表形式显示所述查询结果的内容。
本发明实施例的另一方面,还提供了一种工业现场环境检测系统,包括;
采集模块:采集现场温度、湿度、噪音信号;
获取模块:获取所述现场温度、湿度、噪音信号,并打包成现场温度、湿度、噪音数据;
筛选模块:筛选所述现场温度、湿度、噪音数据,筛选公式为:
λt≥α,λt=1;否则λt=0 (2)
其中,α为筛选常数,λt为筛选因子,A={a1a2…an},为筛选系数数列,ai(i=1~n),分别代表对应参量xi的影响权重,Xt={x1x2…xn},为筛选参量数列,t时刻下,判定测控单元测得数据是否有效的所有因素集合;
传输模块:上传现场温度、湿度、噪音数据;
处理模块:处理现场温度、湿度、噪音数据;
显示模块:以图片和/或列表形式显示现场温度、湿度、噪音数据的内容。
可选的,所述α越小代表筛选越宽松,α越大代表筛选越严格;
所述λt=1时,t时刻测控单元测得的数据上传,λt=0时,t时刻测控单元测得的数据丢弃;
所述ai可以是一个常数,也可是一组常数矩阵;
所述xi可以是一个参量,也可是一组参量矩阵。
可选的,所述显示模块具体包括:
权限获取模块:获取查询权限;
信息提取模块:根据所述查询权限从中所述云数据库中提取现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息;
发送模块:发送包含查询请求和所述现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息到云数据库中;
结果显示模块:接收云数据库返回的查询结果,以图片和/或列表形式显示所述查询结果的内容。
从上面所述可以看出,本发明的有益效果为:增加了对数据的筛选,一方面,上位的信息系统可以通过设定筛选常数来获取有效数据,同时控制数据的上传密度;另一方面,上位系统通过对效数据时效性进行分析,在线调整修正筛选系数,改变数据筛选规则,多个节点进行数据的采集,可在较大的范围内进行工业现场的监控,实现远程综合管理,同时还可根据应用场景进行合理的组合,使得现场应用变得更加灵活、高效、全面。
附图说明
图1为本发明实施例工业现场环境检测方法的流程示意图;
图2为本发明实施例工业现场环境检测系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
作为一个实施例,本发明提供的一种工业现场环境检测方法及系统,包括:
采集现场温度、湿度、噪音信号;
获取所述现场温度、湿度、噪音信号,并打包成现场温度、湿度、噪音数据;
筛选所述现场温度、湿度、噪音数据,筛选公式为:
λt≥α,λt=1;否则λt=0 (2)
其中,α为筛选常数,λt为筛选因子,A={a1a2…an},为筛选系数数列,ai(i=1~n),分别代表对应参量xi的影响权重,Xt={x1x2…xn},为筛选参量数列,t时刻下,判定测控单元测得数据是否有效的所有因素集合;
上传现场温度、湿度、噪音数据;
处理现场温度、湿度、噪音数据;
以图片和/或列表形式显示现场温度、湿度、噪音数据的内容。
本发明实施例的另一方面,还提供了一种工业现场环境检测系统,包括;
采集模块:采集现场温度、湿度、噪音信号;
获取模块:获取所述现场温度、湿度、噪音信号,并打包成现场温度、湿度、噪音数据;
筛选模块:筛选所述现场温度、湿度、噪音数据,筛选公式为:
λt≥α,λt=1;否则λt=0 (2)
其中,α为筛选常数,λt为筛选因子,A={a1a2…an},为筛选系数数列,ai(i=1~n),分别代表对应参量xi的影响权重,Xt={x1x2…xn},为筛选参量数列,t时刻下,判定测控单元测得数据是否有效的所有因素集合;
传输模块:上传现场温度、湿度、噪音数据;
处理模块:处理现场温度、湿度、噪音数据;
显示模块:以图片和/或列表形式显示现场温度、湿度、噪音数据的内容。
通过该方法和系统的设计,增加了对数据的筛选,一方面,上位的信息系统可以通过设定筛选常数来获取有效数据,同时控制数据的上传密度;另一方面,上位系统通过对效数据时效性进行分析,在线调整修正筛选系数,改变数据筛选规则,多个节点进行数据的采集,可在较大的范围内进行工业现场的监控,实现远程综合管理,同时还可根据应用场景进行合理的组合,使得现场应用变得更加灵活、高效、全面。
下面结合较佳实施例对本发明进行阐述。
请参阅图1,该方法包括:
采集现场温度、湿度、噪音信号,在工业现场设置多个温度、湿度、噪音传感器监测节点,每个所述温度、湿度、噪音传感器监测节点均对工业现场环境进行监测感知,采集温度、湿度、噪音传感器监测节点对应位置的现场温度、湿度、噪音信号;
获取所述现场温度、湿度、噪音信号,并打包成现场温度、湿度、噪音数据,将每个所述温度、湿度、噪音传感器监测节点采集到的现场温度、湿度、噪音数据信号后,通过I/O模块将现场维度信号处理并封装,将所有现场温度、湿度、噪音数据进行打包。每一个网关连接有多个I/O模块,与同一网关连接且属于同一路的多个所述I/O模块之间为I/O模块多级连接,这里所指的I/O模块多级连接是指,每个I/O模块均包括一个输入通路和一个输出通路,相邻连接的前后两个I/O模块,后I/O模块输入通路与所述前I/O模块的输出通路连接,首个I/O模块的输入通路与所述网关的I/O模块接口连接。每一所述网关包括多个I/O模块接口,每一I/O模块接口用于连接一条支路。其中,多个网关之间为网关多级连接,所述网关多级连接是指,每个网关均包括一个输入通路和一个输出通路,相邻连接的前后两个网关,后网关输入通路与前网关的输出通路连接;
筛选所述现场温度、湿度、噪音数据,数据筛选处理器接受来自所述I/O模块打包后的现场温度、湿度、噪音数据,筛选公式为:
λt≥α,λt=1;否则λt=0 (2)
其中,α为筛选常数,α越小代表筛选越宽松,α越大代表筛选越严格。
λt为筛选因子,λt=1时,t时刻测控单元测得的数据上传,λt=0时,t时刻测控单元测得的数据丢弃。
A={a1a2…an},为筛选系数数列。
ai(i=1~n),分别代表对应参量xi的影响权重,所述ai可以是一个常数,也可是一组常数矩阵,所述ai可以是一个常数,也可是一组常数矩阵。
Xt={x1x2…xn},为筛选参量数列,t时刻下,判定测控单元测得数据是否有效的所有因素集合,所述xi可以是一个参量,也可是一组参量矩阵。
以本发实施例中,对工业现场的温度进行采集为例,在t时刻,各个节点的温度传感器测得(或反馈)的数据有温度、湿度、噪音Tt以及温控开关状态Kt,筛选参量:Xt={ΔTtΔKt},其中ΔTt为t时刻温度、湿度、噪音变化值,ΔTt=|Tt-Tt-1|,Tt-1为上一时刻测得的温度、湿度、噪音值,ΔKt——t时刻温控开关状态变化值,其中Kt-1为上一时刻温控开关状态。
若筛选系数取值:A={0.51};
当筛选常数取1,则当ΔKt=1,或者ΔTt>2℃,二者只要发生其中之一,λt=1,数据上传;
当筛选常数取0.8,则当ΔKt=1,或者ΔTt>1.6℃,二者只要发生其中之一,λt=1,数据上传;
当筛选常数取2,则当ΔKt=1时,且ΔTt>2℃同时发生,数据上传,或者ΔKt=0,ΔTt>4℃时,λt=1,数据上传。
上传现场温度、湿度、噪音数据;
处理现场温度、湿度、噪音数据;
对所述现场温度、湿度、噪音数据进行筛选完成后,通过内部发送给网关,所述网关再将现场温度、湿度、噪音数据通过内部总线发送给本地传输基站,所述本地传输基站对现场温度、湿度、噪音数据进行解析和处理,并通过网络传输至云数据库。
获取查询权限;
根据所述查询权限从中所述云数据库中提取现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息;
发送包含查询请求和所述现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息到云数据库中;
接收云数据库返回的查询结果;
以图片和/或列表形式显示所述查询结果的内容。
请参阅图2,该系统包括:
采集模块:采集现场温度、湿度、噪音信号,在工业现场设置多个温度、湿度、噪音传感器监测节点,每个所述温度、湿度、噪音传感器监测节点均对工业现场环境进行监测感知,采集温度、湿度、噪音传感器监测节点对应位置的现场温度、湿度、噪音信号;
获取模块:获取所述现场温度、湿度、噪音信号,并打包成现场温度、湿度、噪音数据,将每个所述温度、湿度、噪音传感器监测节点采集到的现场温度、湿度、噪音数据信号后,通过I/O模块将现场维度信号处理并封装,将所有现场温度、湿度、噪音数据进行打包。每一个网关连接有多个I/O模块,与同一网关连接且属于同一路的多个所述I/O模块之间为I/O模块多级连接,这里所指的I/O模块多级连接是指,每个I/O模块均包括一个输入通路和一个输出通路,相邻连接的前后两个I/O模块,后I/O模块输入通路与所述前I/O模块的输出通路连接,首个I/O模块的输入通路与所述网关的I/O模块接口连接。每一所述网关包括多个I/O模块接口,每一I/O模块接口用于连接一条支路。其中,多个网关之间为网关多级连接,所述网关多级连接是指,每个网关均包括一个输入通路和一个输出通路,相邻连接的前后两个网关,后网关输入通路与前网关的输出通路连接;
筛选模块:筛选所述现场温度、湿度、噪音数据,数据筛选处理器接受来自所述I/O模块打包后的现场温度、湿度、噪音数据,筛选公式为:
λt≥α,λt=1;否则λt=0 (2)
其中,α为筛选常数,α越小代表筛选越宽松,α越大代表筛选越严格。
λt为筛选因子,λt=1时,t时刻测控单元测得的数据上传,λt=0时,t时刻测控单元测得的数据丢弃。
A={a1a2…an},为筛选系数数列。
ai(i=1~n),分别代表对应参量xi的影响权重,所述ai可以是一个常数,也可是一组常数矩阵,所述ai可以是一个常数,也可是一组常数矩阵。
Xt={x1x2…xn},为筛选参量数列,t时刻下,判定测控单元测得数据是否有效的所有因素集合,所述xi可以是一个参量,也可是一组参量矩阵。
以本发实施例中,对工业现场的温度、湿度、噪音进行采集为例,在t时刻,各个节点的温度、湿度、噪音传感器测得(或反馈)的数据有温度、湿度、噪音Tt以及温控开关状态Kt,筛选参量:Xt={ΔTtΔKt},其中ΔTt为t时刻温度、湿度、噪音变化值,ΔTt=|Tt-Tt-1|,Tt-1为上一时刻测得的温度、湿度、噪音值,ΔKt——t时刻温控开关状态变化值,其中Kt-1为上一时刻温控开关状态。
若筛选系数取值:A={0.51};
当筛选常数取1,则当ΔKt=1,或者ΔTt>2℃,二者只要发生其中之一,λt=1,数据上传;
当筛选常数取0.8,则当ΔKt=1,或者ΔTt>1.6℃,二者只要发生其中之一,λt=1,数据上传;
当筛选常数取2,则当ΔKt=1时,且ΔTt>2℃同时发生,数据上传,或者ΔKt=0,ΔTt>4℃时,λt=1,数据上传。
传输模块:上传现场温度、湿度、噪音数据;
处理模块:处理现场温度、湿度、噪音数据;
对所述现场温度、湿度、噪音数据进行筛选完成后,通过内部发送给网关,所述网关再将现场温度、湿度、噪音数据通过内部总线发送给本地传输基站,所述本地传输基站对现场温度、湿度、噪音数据进行解析和处理,并通过网络传输至云数据库。
显示模块:具体包括:
权限获取模块:获取查询权限;
信息提取模块:根据所述查询权限从中所述云数据库中提取现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息;
发送模块:发送包含查询请求和所述现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息到云数据库中;
显示结果模块:接收云数据库返回的查询结果,以图片和/或列表形式显示所述查询结果的内容。
综上所述,本发明的有益效果为:增加了对数据的筛选,一方面,上位的信息系统可以通过设定筛选常数来获取有效数据,同时控制数据的上传密度;另一方面,上位系统通过对效数据时效性进行分析,在线调整修正筛选系数,改变数据筛选规则,多个节点进行数据的采集,可在较大的范围内进行工业现场的监控,实现远程综合管理,同时还可根据应用场景进行合理的组合,使得现场应用变得更加灵活、高效、全面。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
另外,为简化说明和讨论,并且为了不会使本发明难以理解,在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外,可以以框图的形式示出装置,以便避免使本发明难以理解,并且这也考虑了以下事实,即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即,这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如,电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种工业现场环境检测方法,其特征在于,包括:
采集现场温度、湿度、噪音信号;
获取所述现场温度、湿度、噪音信号,并打包成现场温度、湿度、噪音数据;
筛选所述现场温度、湿度、噪音数据,筛选公式为:
λt≥α,λt=1;否则λt=0 (2)
其中,α为筛选常数,λt为筛选因子,A={a1 a2 … an},为筛选系数数列,ai(i=1~n),分别代表对应参量xi的影响权重,Xt={x1 x2 … xn},为筛选参量数列,t时刻下,判定测控单元测得数据是否有效的所有因素集合;
上传现场温度、湿度、噪音数据;
处理现场温度、湿度、噪音数据;
以图片和/或列表形式显示现场温度、湿度、噪音数据的内容。
2.根据权利要求1所述的工业现场环境检测方法,其特征在于:采集现场温度、湿度、噪音信号,具体包括:
在工业现场设置多个温度、湿度、噪音传感器监测节点,每个所述温度、湿度、噪音传感器监测节点均对工业现场环境进行监测感知,采集温度、湿度、噪音传感器监测节点对应位置的现场温度、湿度、噪音信号。
3.根据权利要求2所述的工业现场环境检测方法,其特征在于:获取所述现场温度、湿度、噪音信号,并打包成现场温度、湿度、噪音数据,具体包括:
将每个所述温度、湿度、噪音传感器监测节点采集到的现场温度、湿度、噪音数据信号后,通过I/O模块将现场维度信号处理并封装,将所有现场温度、湿度、噪音数据进行打包。
4.根据权利要求3所述的工业现场环境检测方法,其特征在于:所述筛选所述现场温度、湿度、噪音数据具体为数据筛选处理器接受来自所述I/O模块打包后的现场温度、湿度、噪音数据;
α越小代表筛选越宽松,α越大代表筛选越严格;
所述λt=1时,t时刻测控单元测得的数据上传,λt=0时,t时刻测控单元测得的数据丢弃;
所述ai可以是一个常数,也可是一组常数矩阵;
所述xi可以是一个参量,也可是一组参量矩阵。
5.根据权利要求1所述的工业现场环境检测方法,其特征在于:上传现场温度、湿度、噪音数据和处理现场温度、湿度、噪音数据,具体包括:
对所述现场温度、湿度、噪音数据进行筛选完成后,通过内部发送给网关,所述网关再将现场温度、湿度、噪音数据通过内部总线发送给本地传输基站,所述本地传输基站对现场温度、湿度、噪音数据进行解析和处理,并通过网络传输至云数据库。
6.根据权利要求5所述的工业现场环境检测方法,其特征在于:以图片和/或列表形式显示现场温度、湿度、噪音数据的内容,具体包括:
获取查询权限;
根据所述查询权限从中所述云数据库中提取现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息;
发送包含查询请求和所述现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息到云数据库中;
接收云数据库返回的查询结果;
以图片和/或列表形式显示所述查询结果的内容。
7.一种工业现场环境检测系统,其特征在于,包括;
采集模块:采集现场温度、湿度、噪音信号;
获取模块:获取所述现场温度、湿度、噪音信号,并打包成现场温度、湿度、噪音数据;
筛选模块:筛选所述现场温度、湿度、噪音数据,筛选公式为:
λt≥α,λt=1;否则λt=0 (2)
其中,α为筛选常数,λt为筛选因子,A={a1 a2 … an},为筛选系数数列,ai(i=1~n),分别代表对应参量xi的影响权重,Xt={x1 x2 … xn},为筛选参量数列,t时刻下,判定测控单元测得数据是否有效的所有因素集合;
传输模块:上传现场温度、湿度、噪音数据;
处理模块:处理现场温度、湿度、噪音数据;
显示模块:以图片和/或列表形式显示现场温度、湿度、噪音数据的内容。
8.根据权利要求7所述的工业现场环境检测系统,其特征在于:所述α越小代表筛选越宽松,α越大代表筛选越严格;
所述λt=1时,t时刻测控单元测得的数据上传,λt=0时,t时刻测控单元测得的数据丢弃;
所述ai可以是一个常数,也可是一组常数矩阵;
所述xi可以是一个参量,也可是一组参量矩阵。
9.根据权利要求7所述的工业现场环境检测系统,其特征在于:所述显示模块具体包括:
权限获取模块:获取查询权限;
信息提取模块:根据所述查询权限从中所述云数据库中提取现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息;
发送模块:发送包含查询请求和所述现场区域、时间节点、当前时间节点的温度、湿度、噪音信息和前后时间节点的温度、湿度、噪音信息到云数据库中;
结果显示模块:接收云数据库返回的查询结果,以图片和/或列表形式显示所述查询结果的内容。
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CN201910068948.3A CN109738017B (zh) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | 一种工业现场环境检测方法及系统 |
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CN109738017A true CN109738017A (zh) | 2019-05-10 |
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