CN110766926A - 一种冲压设备无线数据采集与监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冲压设备无线数据采集与监控系统,具体涉及监控与数据采集系统技术领域,包括数据采集及控制和数据分析处理及客户终端,所述数据采集及控制包括主控器、数据缓存模块、控制模块、数据采集模块、数据无线传输模块,所述数据分析处理及客户终端包括冲压设备数据算法分析服务模块、用户终端。本发明通过信号采集模块和数据无线传输模块对冲压设备数据进行自动化采集以及上传,通过使用多通道最优算法的无线数据传输降低数据采集成本,并且提高了数据采集的稳定性,且数据采集和系统操作不需要工控机和系统操作电脑,使得系统运维成本大大降低,且不影响数据的准确性和生产效率的情况下可以延后操作系统,生产人员容易接受延后操作。
Description
技术领域
本发明涉及监控与数据采集系统技术领域,更具体地说,本发明涉及一种冲压设备无线数据采集与监控系统。
背景技术
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法,冲压和锻造同属塑性加工,合称锻压,冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带,冲压在汽车车身制造工艺中占有重要地位,汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,特别是汽车车身的覆盖件。
现有技术中很大部分冲压设备是人工操作,设备的数据采集和分析也是用人工来完成的,虽然用人比较灵活但是成本相对高且容易出错,且其他冲压设备用工业机器人实现上下料的自动化,这种形式一般采用现场总线的通讯协议网线数据采集,虽然数据采集很稳定但是安装相对复杂,运维成本高,其次目前还没有专门针对冲压行业的设备数据采集与监控系统,导致通用的系统在冲压行业的实用性相对差。
故发明一种冲压设备无线数据采集与监控系统很有必要。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种冲压设备无线数据采集与监控系统,通过信号采集模块对冲压设备数据进行自动化采集以及上传,同时通过使用多通道最优算法的无线数据传输大大降低数据采集成本,并且提高了数据采集的稳定性,且数据采集和系统操作不需要工控机和系统操作电脑,使得系统运维成本大大降低,并且不影响数据的准确性和生产效率的情况下可以延后操作系统,生产人员容易接受延后操作。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种冲压设备无线数据采集与监控系统,包括数据采集及控制部分和数据分析处理及客户终端部分,所述数据采集及控制包括主控器、数据缓存模块、控制模块、数据采集模块、数据无线传输模块,所述数据分析处理及客户终端包括冲压设备数据算法分析服务模块、用户终端,其特征在于:所述主控器的设备信号输入端连接有信号采集模块,所述信号采集模块采集冲压设备信号,所述主控器通过数据存储模块暂存所采集信号,所述主控器通过控制模块控制冲压设备,所述主控器通过数据无线传输模块跟冲压设备数据算法分析服务模块双向通讯;
所述主控器用于接收采集的冲压设备的数据和反馈控制,然后将采集到的数据进行边缘计算处理;
所述信号采集模块用于对冲压设备的运行数据进行采集;
所述控制模块用于将主控器的数据反馈给冲压设备;
所述数据存储模块用于对主控器中的数据进行存储,确保数据不丢失;
所述数据无线传输模块用于将主控器接收的信号传递至冲压设备数据算法分析服务模块,同时通过多通道最优算法确保数据可靠传输;
所述冲压设备数据算法分析服务模块用于对接收的数据进行深度计算,得到用户所需要的结果,最后再将结果推送给客户终端。
在一个优选地实施方式中,所述信号采集模块包括信号采集传感器,所述控制模块包括命令控制器,所述数据存储模块包括数据缓存器。
在一个优选地实施方式中,所述数据无线传输模块包括5G/4G/NB-IOT/Wi-Fi以及LoRa网关。
在一个优选地实施方式中,所述多通道最优算法原理为主控器监听5G/4G/NB-IOT/Wi-Fi以及LoRa网关的网络通道信号信息,选择网络能通道信号最强的两组,同时向服务器发送协议帧数据,如果服务器在两个网络通道上收到帧数据,则返回标识帧数据给主控器。
一种冲压设备无线数据采集与监控系统,具体运行步骤如下:
S1、冲压设备运行时信号采集模块的信号采集传感器采集冲压设备的数据,然后信号采集传感器再将数据传输至主控器,主控器接收信号采集传感器传输的数据后通过控制模块的命令控制器将数据反馈控制给冲压设备,同时将数据存储入数据存储模块的数据缓存器,并且主控器对接收的数据进行边缘计算处理;
S2、边缘计算处理后的数据通过5G/4G/NB-IOT/Wi-Fi以及LoRa网关无线传输至冲压设备数据算法分析服务模块,同时通过多通道最优算法确保数据可靠传输;
S3、冲压设备数据算法分析服务模块对接收的数据进行深度处理,从而得到用户所需要的结果,并将结果通过万维网推送给客户终端。
在一个优选地实施方式中,所述冲压设备数据算法分析服务模块对接收的数据进行深度处理步骤如下:
a、接收信号,判断信号处理与否,是则新建工作单元,然后结束并等待下一信号,否则进行下一步骤;
b、存储信号,然后检查上一信号存在与否,否则新建工作单元,然后结束并等待下一信号,是则进行下一步骤;
c、保存基本单元,然后检查工作单元存在与否,是则进行下一步骤,否则新建工作单元,然后再进行下一步骤;
d、检查是否基本单元结束,是则记录压铸次数,然后检查工作单元类型,否则直接检查工作单元类型;
e、若检查为停机单元,则结束上一单元,然后新建工作单元,然后结束并等待下一信号,若检查为生产单元,则检查是否生产超时,否则保存当前单元,然后结束并等待下一信号,是则结束上一单元,然后新建工作单元,然后结束并等待下一信号。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过信号采集模块对冲压设备数据进行自动化采集,同时通过数据无线传输模块的5G/4G/NB-IoT/WI-FI/LoRa做为数据传输通道,配合使用多通道最优算法进行数据传输大大降低数据采集和传输成本,并且提高了数据采集和传输的稳定性;
2、本发明的设备数据采集和系统操作不需要工控机和系统操作电脑,进一步减少系统成本,使得系统运维成本大大降低,并且不影响数据的准确性和生产效率的情况下可以延后操作系统,生产人员容易接受延后操作。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的模块结构示意图。
图3为本发明的冲压设备数据算法分析服务模块工作流程图。
附图标记为:1主控器、2信号采集模块、3冲压设备、4控制模块、5数据存储模块、6数据无线传输模块、7冲压设备数据算法分析服务模块、8信号采集传感器、9命令控制器、10数据缓存器、115G/4G/NB-IOT/Wi-Fi、12LoRa网关。
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。
根据图1-3所示的一种冲压设备无线数据采集与监控系统,包括数据采集及控制部分和数据分析处理及客户终端部分,所述数据采集及控制包括主控器1、数据缓存模块5、控制模块4、数据采集模块2、数据无线传输模块6,所述数据分析处理及客户终端包括冲压设备数据算法分析服务模块7、用户终端,其特征在于:所述主控器1的设备信号输入端连接有信号采集模块2,所述信号采集模块2采集冲压设备3信号,所述主控器1通过数据存储模块5暂存所采集信号,所述主控器1通过控制模块4控制冲压设备3,所述主控器1通过数据无线传输模块6跟冲压设备数据算法分析服务模块7双向通讯;
所述主控器1用于接收采集的冲压设备3的数据和反馈控制,然后将采集到的数据进行边缘计算处理;
所述信号采集模块2用于对冲压设备3的运行数据进行采集;
所述控制模块4用于将主控器1的数据反馈给冲压设备3;
所述数据存储模块5用于对主控器1中的数据进行存储,确保数据不丢失;
所述数据无线传输模块6用于将主控器1接收的信号传递至冲压设备数据算法分析服务模块7,同时通过多通道最优算法确保数据可靠传输;
所述冲压设备数据算法分析服务模块7用于对接收的数据进行深度计算,得到用户所需要的结果,最后再将结果推送给客户终端;
所述信号采集模块2包括信号采集传感器8,所述控制模块4包括命令控制器9,所述数据存储模块5包括数据缓存器10;
所述数据无线传输模块6包括5G/4G/NB-IOT/Wi-Fi11以及LoRa网关12;
所述多通道最优算法原理为主控器1监听5G/4G/NB-IOT/Wi-Fi11以及LoRa网关12的网络通道信号信息,选择网络能通道信号最强的两组,同时向服务器发送协议帧数据,如果服务器在两个网络通道上收到帧数据,则返回标识帧数据给主控器1。
一种冲压设备无线数据采集与监控系统,具体运行步骤如下:
S1、冲压设备3运行时信号采集模块2的信号采集传感器8采集冲压设备3的数据,然后信号采集传感器8再将数据传输至主控器1,主控器1接收信号采集传感器8传输的数据后通过控制模块4的命令控制器9将数据反馈控制给冲压设备3,同时将数据存储入数据存储模块5的数据缓存器10,并且主控器1对接收的数据进行边缘计算处理;
S2、边缘计算处理后的数据通过5G/4G/NB-IOT/Wi-Fi11以及LoRa网关12无线传输至冲压设备数据算法分析服务模块7,同时通过多通道最优算法确保数据可靠传输;
S3、冲压设备数据算法分析服务模块7对接收的数据进行深度处理,深度处理步骤如下:
a、接收信号,判断信号处理与否,是则新建工作单元,然后结束并等待下一信号,否则进行下一步骤;
b、存储信号,然后检查上一信号存在与否,否则新建工作单元,然后结束并等待下一信号,是则进行下一步骤;
c、保存基本单元,然后检查工作单元存在与否,是则进行下一步骤,否则新建工作单元,然后再进行下一步骤;
d、检查是否基本单元结束,是则记录压铸次数,然后检查工作单元类型,否则直接检查工作单元类型;
e、若检查为停机单元,则结束上一单元,然后新建工作单元,然后结束并等待下一信号,若检查为生产单元,则检查是否生产超时,否则保存当前单元,然后结束并等待下一信号,是则结束上一单元,然后新建工作单元,然后结束并等待下一信号。
深度处理后得到用户所需要的结果,并将结果通过万维网推送给客户终端。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种冲压设备无线数据采集与监控系统,包括数据采集及控制部分和数据分析处理及客户终端部分,所述数据采集及控制包括主控器(1)、数据缓存模块(5)、控制模块(4)、数据采集模块(2)、数据无线传输模块(6),所述数据分析处理及客户终端包括冲压设备数据算法分析服务模块(7)、用户终端,其特征在于:所述主控器(1)的设备信号输入端连接有信号采集模块(2),所述信号采集模块(2)采集冲压设备(3)信号,所述主控器(1)通过数据存储模块(5)暂存所采集信号,所述主控器(1)通过控制模块(4)控制冲压设备(3),所述主控器(1)通过数据无线传输模块(6)跟冲压设备数据算法分析服务模块(7)双向通讯;
所述主控器(1)用于接收采集的冲压设备(3)的数据和反馈控制,然后将采集到的数据进行边缘计算处理;
所述信号采集模块(2)用于对冲压设备(3)的运行数据进行采集;
所述控制模块(4)用于将主控器(1)的数据反馈给冲压设备(3);
所述数据存储模块(5)用于对主控器(1)中的数据进行存储,确保数据不丢失;
所述数据无线传输模块(6)用于将主控器(1)接收的信号传递至冲压设备数据算法分析服务模块(7),同时通过多通道最优算法确保数据可靠传输;
所述冲压设备数据算法分析服务模块(7)用于对接收的数据进行深度计算,得到用户所需要的结果,最后再将结果推送给客户终端。
2.根据权利要求1所述的一种冲压设备无线数据采集与监控系统,其特征在于:所述信号采集模块(2)包括信号采集传感器(8),所述控制模块(4)包括命令控制器(9),所述数据存储模块(5)包括数据缓存器(10)。
3.根据权利要求1所述的一种冲压设备无线数据采集与监控系统,其特征在于:所述数据无线传输模块(6)包括5G/4G/NB-IOT/Wi-Fi(11)以及LoRa网关(12)。
4.根据权利要求3所述的一种冲压设备无线数据采集与监控系统,其特征在于:所述多通道最优算法原理为主控器(1)监听5G/4G/NB-IOT/Wi-Fi(11)以及LoRa网关(12)的网络通道信号信息,选择网络能通道信号最强的两组,同时向服务器发送协议帧数据,如果服务器在两个网络通道上收到帧数据,则返回标识帧数据给主控器(1)。
5.一种冲压设备无线数据采集与监控系统,其特征在于:具体运行步骤如下:
S1、冲压设备(3)运行时信号采集模块(2)的信号采集传感器(8)采集冲压设备(3)的数据,然后信号采集传感器(8)再将数据传输至主控器(1),主控器(1)接收信号采集传感器(8)传输的数据后通过控制模块(4)的命令控制器(9)将数据反馈控制给冲压设备(3),同时将数据存储入数据存储模块(5)的数据缓存器(10),并且主控器(1)对接收的数据进行边缘计算处理;
S2、边缘计算处理后的数据通过5G/4G/NB-IOT/Wi-Fi(11)以及LoRa网关(12)无线传输至冲压设备数据算法分析服务模块(7),同时通过多通道最优算法确保数据可靠传输;
S3、冲压设备数据算法分析服务模块(7)对接收的数据进行深度处理,从而得到用户所需要的结果,并将结果通过万维网推送给客户终端。
6.根据权利要求5所述的一种冲压设备无线数据采集与监控系统,其特征在于:所述冲压设备数据算法分析服务模块(7)对接收的数据进行深度处理步骤如下:
a、接收信号,判断信号处理与否,是则新建工作单元,然后结束并等待下一信号,否则进行下一步骤;
b、存储信号,然后检查上一信号存在与否,否则新建工作单元,然后结束并等待下一信号,是则进行下一步骤;
c、保存基本单元,然后检查工作单元存在与否,是则进行下一步骤,否则新建工作单元,然后再进行下一步骤;
d、检查是否基本单元结束,是则记录压铸次数,然后检查工作单元类型,否则直接检查工作单元类型;
若检查为停机单元,则结束上一单元,然后新建工作单元,然后结束并等待下一信号,若检查为生产单元,则检查是否生产超时,否则保存当前单元,然后结束并等待下一信号,是则结束上一单元,然后新建工作单元,然后结束并等待下一信号。
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