CN112087511A - 一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，涉及工业互联网领域。基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，包含控制终端、信号交换机、主服务端、认证交换机、身份认证服务器、操纵交换机、设备组件、信息采集终端、信息处理服务器和应用终端，控制终端通过信号交换机与主服务端连接，主服务端通过认证交换机与身份认证服务器连接，身份认证服务器通过操纵交换机与设备组件连接；信息采集终端分别信号连接信号交换机、认证交换机和操纵交换机，信息采集终端与信息处理服务器信号连接，信息处理服务器与应用终端信号连接。本发明能够监测分析工业互联网中的自动化设备的信息，实现数据监控和共享。

Description

一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统

技术领域

本发明涉及工业互联网领域，具体而言，涉及一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统。

背景技术

工业互联网通过工业资源的网络互联、数据互通和系统互操作，实现制造原料的灵活配置、制造过程的按需执行、制造工艺的合理优化和制造环境的快速适应，从而达到资源的高效利用，构建智能化的新工业体系。

在工业互联网中，各种工业互联网平台的数据，由于数据来源分散、数据结构多样、数据协议不同，无法进行数据监控与共享，造成工业信息资源有效利用率低。

因此，目前急需一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，将这些数据汇聚起来进行监测分析，以解决信息资源利用率低的问题，并且提高工业互联网控制工业设备的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，其能够监测分析工业互联网中的自动化设备的信息，实现数据监控和共享。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，包含控制终端、信号交换机、主服务端、认证交换机、身份认证服务器、操纵交换机、设备组件、信息采集终端、信息处理服务器和应用终端，上述控制终端通过上述信号交换机与上述主服务端连接，上述主服务端通过上述认证交换机与上述身份认证服务器连接，上述身份认证服务器通过上述操纵交换机与上述设备组件连接，上述信息采集终端分别信号连接上述信号交换机、上述认证交换机和上述操纵交换机，上述信息采集终端与上述信息处理服务器信号连接，上述信息处理服务器与上述应用终端信号连接。

在本发明的一些实施例中，上述控制终端为多个，上述主服务端通过上述信号交换机分别连接各上述控制终端。

在本发明的一些实施例中，上述身份认证服务器包含用于认证上述主服务端身份的身份认证机制。

在本发明的一些实施例中，上述设备组件包含多个工业设备，且各工业设备分别通过上述操纵交换机与上述身份认证服务器连接。

在本发明的一些实施例中，上述设备组件包含多个设备传感器，各上述设备传感器的感应端分别与各上述工业设备一一连接。

在本发明的一些实施例中，上述设备传感器包含温度传感器、烟雾传感器、震动传感器、气体传感器、声音传感器、光电传感器、位移传感器和重力传感器中的任意一种或多种。

在本发明的一些实施例中，上述一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统包含应急组件，上述应用终端控制连接上述应急组件，上述应急组件用于处理上述设备组件的工作环境。

在本发明的一些实施例中，上述应急组件包含监控设备、音响设备、消防设备和调温设备中的一种或多种。

在本发明的一些实施例中，上述信息处理服务器的输入连接于上述控制终端与上述信号交换机之间，上述信息处理服务器的输入连接于上述主服务端与上述信号交换机之间，上述信息处理服务器的输入连接于上述身份认证服务器与上述操纵交换机之间。

在本发明的一些实施例中，上述信息处理服务器根据上述信号交换机、上述认证交换机和上述操纵交换机判断信息处理情况。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，包含控制终端、信号交换机、主服务端、认证交换机、身份认证服务器、操纵交换机、设备组件、信息采集终端、信息处理服务器和应用终端，控制终端通过信号交换机与主服务端连接，主服务端通过认证交换机与身份认证服务器连接，身份认证服务器通过操纵交换机与设备组件连接；信息采集终端分别信号连接信号交换机、认证交换机和操纵交换机，信息采集终端与信息处理服务器信号连接，信息处理服务器与应用终端信号连接。

本发明实施例中，控制终端通过信号交换机与主服务端连接，从而控制终端利用信号交换机将控制信号发送给主服务端确认；主服务端通过认证交换机与身份认证服务器连接，从而主服务端确认控制信号后通过认证交换器将控制信号发送给身份认证服务器，进而身份认证服务器认证主服务端身份；身份认证服务器通过操纵交换机与设备组件连接，从而将控制信号发送给设备组件，进而控制设备组件可以启动；通过信息采集终端分别信号连接信号交换机、认证交换机和操纵交换机，从而信息采集终端接收信号交换机、认证交换机和操纵交换机接收或发出内容的信号，从而判断控制终端发出的控制信号的处理进程，并提高对设备组件启动的安全权限；通过信息采集终端与信息处理服务器信号连接，从而信息采集终端将采集到的控制信号控制设备的认证进程发送给信息处理服务器进行处理，从而获得控制终端和主服务端的处理速度，并且分析控制信号的频率以及安全性，实现了对工业互联网中的自动化设备的信息的监测和分析；通过信息处理服务器与应用终端信号连接，从而实现了数据监控和共享。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例基于工业互联网的自动化设备信息采集系统的原理示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

术语“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。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1，图1所示为本申请实施例提供的基于工业互联网的自动化设备信息采集系统的原理图。基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，包含控制终端、信号交换机、主服务端、认证交换机、身份认证服务器、操纵交换机、设备组件、信息采集终端、信息处理服务器和应用终端。上述控制终端通过上述信号交换机与上述主服务端连接，上述主服务端通过上述认证交换机与上述身份认证服务器连接，上述身份认证服务器通过上述操纵交换机与上述设备组件连接。上述信息采集终端分别信号连接上述信号交换机、上述认证交换机和上述操纵交换机，上述信息采集终端与上述信息处理服务器信号连接，上述信息处理服务器与上述应用终端信号连接。

详细的，控制终端、主服务端、信息采集终端和应用终端可以分别是电脑或手机。其中，信号交换机、认证交换机和操纵交换机分别通过各自的端口实现控制终端与主服务端、主服务端和身份认证服务器、以及身份认证服务器和设备组件之间的电信号转发。并且，信息采集终端分别与信号交换机、认证交换机和操纵交换机之间信号连接，信息采集终端与信息处理服务器之间信号连接，信息处理服务器与应用终端之间信号连接，其中信号连接的方式可以通过互联网实现数据传输。

详细的，用户通过控制终端进行操作以将控制信号通过信号交换机发送给主服务端，主服务端在验证控制信号是否安全后通过认证交换机将控制信号转发给身份认证服务器，或者重新生成具有安全认证的控制信号并发送给身份认证服务器。并且，身份认证服务器在对主服务端的身份进行验证后，通过操纵交换机将控制信号转发给设备组件，或者重新生成具有权限的控制信号并发送给设备组件。从而设备组件在接收身份认证服务器的控制信号后，通过控制信号触发开关控制器从而启动设备组件。当信号交换机、认证交换机和操纵交换机在接收控制信号和发送控制信号时，将信号发送给信息采集终端，从而将控制终端发出控制信号的权限和处理进程进行记录，并且记录设备组件的工作频率。其中可选的，当控制信号每一步发送成功后，信号接收端通过对应的交换机将反馈信息返回给信号发送端。

在本发明的一些实施例中，上述控制终端为多个，上述主服务端通过上述信号交换机分别连接各上述控制终端。详细的，主服务端通过手动操作或者自动验证的方式确认控制信号是否安全，从而当控制信号安全时通过认证交换机与身份认证服务器进行信息交互。其中，主服务端判断控制信号是否安全的条件可以包含：控制终端的用户是否具有操作权限、以及当前设备组件是否处于运行状态。

在本发明的一些实施例中，上述身份认证服务器包含用于认证上述主服务端身份的身份认证机制。可选的，身份认证机制可以通过对称加密算法、公钥密钥算法、数字签名算法实现。

在本发明的一些实施例中，上述设备组件包含多个工业设备，且各工业设备分别通过上述操纵交换机与上述身份认证服务器连接。详细的，通过控制终端同时控制多个工业设备，实现了多个工业设备的控制自动化。

在本发明的一些实施例中，上述设备组件包含多个设备传感器，各上述设备传感器的感应端分别与各上述工业设备一一连接。详细的，设备组件包含多个传感器，各传感器分别用于感应各个工业设备的工作状态。其中可选的，多个传感器分别与信息采集终端信号连接，从而信息采集终端将感应到的信息发送给信息处理服务器，便于信息处理服务器根据工业设备的工作状态判断的各工业设备的状态是否安全，并且及时进行处理。可选的，应用终端与主服务器信号连接，从而在应用终端通过信息处理服务器接收工业设备处于不安全状态时将信息发送给主服务端，从而阻止主服务端继续将控制信号发送给身份认证服务器。

在本发明的一些实施例中，上述设备传感器包含温度传感器、烟雾传感器、震动传感器、气体传感器、声音传感器、光电传感器、位移传感器和重力传感器中的任意一种或多种。其中，各个工业设备的传感器可以为多个。

在本发明的一些实施例中，上述一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统包含应急组件，上述应用终端控制连接上述应急组件，上述应急组件用于处理上述设备组件的工作环境。可选的，应用终端可以根据设备传感器的信息控制应用组件。

在本发明的一些实施例中，上述应急组件包含监控设备、音响设备、消防设备和调温设备中的一种或多种。详细的，监控设备可以是录像设备和门禁设备，消防设备可以是灭火器、消防栓和排烟器，调温设备可以是空调和排风扇。

在本发明的一些实施例中，上述信息处理服务器的输入连接于上述控制终端与上述信号交换机之间，上述信息处理服务器的输入连接于上述主服务端与上述信号交换机之间，上述信息处理服务器的输入连接于上述身份认证服务器与上述操纵交换机之间。从而将信息处理服务器连接在各个交换器的接收端。

在本发明的一些实施例中，上述信息处理服务器根据上述信号交换机、上述认证交换机和上述操纵交换机判断信息处理情况。详细的，信息处理情况包含主服务器和身份认证服务器是否验证控制信号安全并发送到下一步，从而得到是否成功启动设备组件的结果。

可选的，控制终端、主服务器、认证交换机、身份认证服务器、信息采集中观、信息处理服务端和应用终端均可以通过存储器存储软件程序，并利用处理器通过执行存储在存储器内的软件程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。其中，利用通信接口与其他节点设备进行信令或数据的通信。其中，存储器可以是但不限于，随机存取存储器，只读存储器，可编程只读存储器，可擦除只读存储器，电可擦除只读存储器等。处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可以理解，图1所示的原理结构仅为示意，基于工业互联网的自动化设备信息采集系统还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

综上所述，本申请实施例提供的一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统：

其中，控制终端通过信号交换机与主服务端连接，从而控制终端利用信号交换机将控制信号发送给主服务端确认；主服务端通过认证交换机与身份认证服务器连接，从而主服务端确认控制信号后通过认证交换器将控制信号发送给身份认证服务器，进而身份认证服务器认证主服务端身份；身份认证服务器通过操纵交换机与设备组件连接，从而将控制信号发送给设备组件，进而控制设备组件可以启动；通过信息采集终端分别信号连接信号交换机、认证交换机和操纵交换机，从而信息采集终端接收信号交换机、认证交换机和操纵交换机接收或发出内容的信号，从而判断控制终端发出的控制信号的处理进程，并提高对设备组件启动的安全权限；通过信息采集终端与信息处理服务器信号连接，从而信息采集终端将采集到的控制信号控制设备的认证进程发送给信息处理服务器进行处理，从而获得控制终端和主服务端的处理速度，并且分析控制信号的频率以及安全性，实现了对工业互联网中的自动化设备的信息的监测和分析；通过信息处理服务器与应用终端信号连接，从而实现了数据监控和共享。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，其特征在于，包含控制终端、信号交换机、主服务端、认证交换机、身份认证服务器、操纵交换机、设备组件、信息采集终端、信息处理服务器和应用终端，所述控制终端通过所述信号交换机与所述主服务端连接，所述主服务端通过所述认证交换机与所述身份认证服务器连接，所述身份认证服务器通过所述操纵交换机与所述设备组件连接；所述信息采集终端分别信号连接所述信号交换机、所述认证交换机和所述操纵交换机，所述信息采集终端与所述信息处理服务器信号连接，所述信息处理服务器与所述应用终端信号连接。

2.如权利要求1所述的基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，其特征在于，所述控制终端为多个，所述主服务端通过所述信号交换机分别连接各所述控制终端。

3.如权利要求1所述的基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，其特征在于，所述身份认证服务器包含用于认证所述主服务端身份的身份认证机制。

4.如权利要求1所述的基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，其特征在于，所述设备组件包含多个工业设备，且各工业设备分别通过所述操纵交换机与所述身份认证服务器连接。

5.如权利要求4所述的基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，其特征在于，所述设备组件包含多个设备传感器，各所述设备传感器的感应端分别与各所述工业设备一一连接。

6.如权利要求5所述的基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，其特征在于，所述设备传感器包含温度传感器、烟雾传感器、震动传感器、气体传感器、声音传感器、光电传感器、位移传感器和重力传感器中的任意一种或多种。

7.如权利要求1所述的基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，其特征在于，包含应急组件，所述应用终端控制连接所述应急组件，所述应急组件用于处理所述设备组件的工作环境。

8.如权利要求7所述的基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，其特征在于，所述应急组件包含监控设备、音响设备、消防设备和调温设备中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，其特征在于，所述信息处理服务器的输入连接于所述控制终端与所述信号交换机之间，所述信息处理服务器的输入连接于所述主服务端与所述信号交换机之间，所述信息处理服务器的输入连接于所述身份认证服务器与所述操纵交换机之间。

10.如权利要求1～9任一项所述的基于工业互联网的自动化设备信息采集系统，其特征在于，所述信息处理服务器根据所述信号交换机、所述认证交换机和所述操纵交换机判断信息处理情况。

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