CN112165516A - 基于mqtt协议的手套生产车间远程监控系统 - Google Patents

基于mqtt协议的手套生产车间远程监控系统 Download PDF

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CN112165516A CN202011002008.3A CN202011002008A CN112165516A CN 112165516 A CN112165516 A CN 112165516A CN 202011002008 A CN202011002008 A CN 202011002008A CN 112165516 A CN112165516 A CN 112165516A
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Abstract

本发明公开了一种基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统，包括若干个提花手套机控制器、手套信息节点、无线收发通讯模块、手套机云平台和信息访问终端；手套机云平台包括MQTT代理服务器、后台管理模块和数据库，MQTT代理服务器与后台管理信号连接，后台管理模块与数据库信号连接；每个提花手套机控制器和手套信息节点信号连接；手套信息节点通过无线收发通讯模块与手套机云平台中的MQTT代理服务器信号连接，手套机云平台中的MQTT代理服务器与信息访问终端信号连接；手套机云平台起到了数据中转和云存储的作用；本发明是物联网技术在手套生产领域的典型信息化应用，数据稳定可靠，满足企业日常管理的需要，提高管理效率。

Description

基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统
技术领域
本发明涉及物联网技术在工业应用的领域，尤其是涉及了一种基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统。
背景技术
物联网在过去几年飞速发展，而工业物联网是物联网的一个重要应用。工业物联网强调在制造业生产方面的应用，它将具有监控、感知能力的传感器或控制器、移动通信、云计算等技术运用到生产过程，提高生产效率，降低成本，完成传统工业向智能化管理的转型。同时移动智能终端诸如手机、pad等的爆炸式流行，也给企业管理生产信息带来了各种程度上的压力和需求。本系统基于一个具体的手套生产场景，运用典型物联网技术，探索了一套基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统。
本发明采用的技术方案是：一种基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统，所述系统包括若干个提花手套机控制器、手套信息节点、无线收发通讯模块、手套机云平台和信息访问终端；所述的手套机云平台包括MQTT代理服务器、后台管理模块和数据库，MQTT代理服务器与后台管理信号连接，后台管理模块与数据库信号连接；每个提花手套机控制器和手套信息节点信号连接；手套信息节点通过无线收发通讯模块与手套机云平台中的MQTT代理服务器信号连接，手套机云平台中的MQTT代理服务器与信息访问终端信号连接；手套机云平台起到了数据中转和云存储的作用；
所述的每个提花手套机控制器将生产数据汇总到手套信息节点，手套信息节点通过无线收发通讯模块推送手套机云平台和信息访问终端，其中推送给信息访问终端的信号实现监控功能，推送至手套机云平台的信号，通过MQTT代理服务器和后台管理模块后存储至数据库；信息访问终端向手套机云平台发送查询任意历史数据的请求，MQTT代理服务器收到查询请求后，推送给后台管理，后台管理处理后进一步在数据库中查询相应的数据，得到结果后依次返回；所述系统的控制指令从信息访问终端推送到手套机云平台，进一步下发到手套信息节点，手套信息节点解析指令后下发到提花手套机控制器，实现实时控制功能。
作为优选，所述手套信息节点为STM32微处理器，所述提花手套机控制器通过RS485总线连接STM32微处理器。
作为优选，所述STM32微处理器通过串口连接无线收发通讯模块，所述无线收发通讯模块为ESP8266WIFI模块。
作为优选，所述手套机云平台采用阿里云作为云服务器。
作为优选，所述MQTT代理服务器为EMQ；所述手套机云平台以MQTT协议分别和无线收发通讯模块与信息访问终端连接。
作为优选，所述信息访问终端包括手机APP和PC机。
作为优选，所述手机APP功能设计全面，易于扩展。
本发明所述的基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统，具有以下有益效果：功能完善，数据双向传输的。一方面数据从提花手套机控制器到手套机云平台到信息访问终端，信息访问终端能实时监测生产数据；另一方面信息访问终端能发出控制指令到手套机云平台，进而下发到提花手套机控制器。除此之外，本发明还提供手机APP客户端对历史数据的任意查询，功能完善，基于MQTT协议传输的方式稳定可靠，满足了企业生产管理的要求。
附图说明
图1是本发明的基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统的系统框架图
图2是本发明的基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统的连接EMQ消息代理流程图
图3是本发明的基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统的手机APP功能展示图
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统的系统框架图如图1所示。包括若干个提花手套机控制器、手套信息节点、无线收发通讯模块、手套机云平台和信息访问终端；所述手套机云平台包括MQTT代理服务器、后台管理和数据库；所述信息访问终端包括手机APP和PC机；所述提花手套机控制器和手套信息节点连接；所述手套信息节点和无线收发通讯模块连接；所述手套机云平台分别连接无线收发通讯模块和信息访问终端；所述无线收发通讯模块和信息访问终端通过MQTT协议连接手套机云平台，手套机云平台起到了数据中转和云存储的作用。
所述手套信息节点为STM32微处理器，提花手套机控制器通过RS485总线连接STM32微处理器。
所述STM32微处理器通过串口连接无线收发通讯模块，所述无线收发通讯模块为ESP8266WIFI模块。
所述手套机云平台采用阿里云作为云服务器，在该云服务器上搭建数据库、后台管理和MQTT代理服务器，所述MQTT代理服务器为EMQ。后台管理采用Java语言编写，数据库采用MySQL。
所述系统的生产数据如机器号、编织花型、伺服电机转速、机头、生产的手套数量、平均编织时间，将其从提花手套机控制器上传至手套机云平台，进一步推送到信息访问终端，实现实时监测功能。
所述系统的控制指令从信息访问终端推送到手套机云平台，进一步下发到STM32微控制器，STM32微控制器解析指令后，实现对生产现场手套机的开关控制，对手套机生产不同花型手套的控制，实现实时控制功能。
所述信息访问终端可以向手套机云平台发送查询任意历史数据的请求，MQTT代理服务器收到查询请求后，推送给后台管理，后台管理处理后进一步在数据库中查询相应的数据，得到结果后依次返回。
进一步地，所述手机APP功能设计全面，易于扩展。
其中，无线收发通讯模块和信息访问终端连接手套机云平台的流程图如图2所示。在程序中设置好初始化的参数，用MQTT协议的Connect报文连接EMQ代理服务器，成功后EMQ会回复Connack报文；然后订阅对应的主题，发送Subscribe报文，成功后EMQ会回复Suback报文；为了没有传输数据时，连接依然存在，还要发送Pingreq保活报文给EMQ，成功后EMQ会回复Pingresp报文；无线收发通讯模块和信息访问终端会收到EMQ推送过来对应主题的消息。
图3是手机APP所包含的查询功能：查询可以分为不同的筛选条件，包括了任意开始时间和结束时间、按日或月查询、按车间查询、按机器查询。主要的生产数据是手套左手产量、右手产量、总产量、手套花型；工作数据是工作状态和异常报告。本发明考虑了日后增加车间，每个车间增加机器的情况，可以很容易进行扩展。本发明的信息访问终端功能完善，基于MQTT协议传输的数据稳定可靠，满足了企业生产管理的需要。
以上所述仅为本发明的较佳实施方法而已，并不用以限制本发明，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.基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统，其特征在于，所述系统包括若干个提花手套机控制器、手套信息节点、无线收发通讯模块、手套机云平台和信息访问终端；所述的手套机云平台包括MQTT代理服务器、后台管理模块和数据库，MQTT代理服务器与后台管理信号连接，后台管理模块与数据库信号连接；每个提花手套机控制器和手套信息节点信号连接；手套信息节点通过无线收发通讯模块与手套机云平台中的MQTT代理服务器信号连接，手套机云平台中的MQTT代理服务器与信息访问终端信号连接；手套机云平台起到了数据中转和云存储的作用；
所述的每个提花手套机控制器将生产数据汇总到手套信息节点，手套信息节点通过无线收发通讯模块推送手套机云平台和信息访问终端，其中推送给信息访问终端的信号实现监控功能，推送至手套机云平台的信号，通过MQTT代理服务器和后台管理模块后存储至数据库；信息访问终端向手套机云平台发送查询任意历史数据的请求，MQTT代理服务器收到查询请求后，推送给后台管理，后台管理处理后进一步在数据库中查询相应的数据，得到结果后依次返回；所述系统的控制指令从信息访问终端推送到手套机云平台，进一步下发到手套信息节点，手套信息节点解析指令后下发到提花手套机控制器，实现实时控制功能。
2.根据权利要求1所述的基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统，其特征在于，所述手套信息节点为STM32微处理器，所述提花手套机控制器通过RS485总线连接STM32微处理器。
3.根据权利要求2所述的基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统，其特征在于，所述STM32微处理器通过串口连接无线收发通讯模块，所述无线收发通讯模块为ESP8266WIFI模块。
4.根据权利要求1所述的基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统，其特征在于，所述手套机云平台采用阿里云作为云服务器。
5.根据权利要求1所述的基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统，其特征在于，所述MQTT代理服务器为EMQ；所述手套机云平台以MQTT协议分别和无线收发通讯模块与信息访问终端连接。
6.根据权利要求1所述的基于MQTT协议的手套生产车间远程监控系统，其特征在于，所述信息访问终端包括手机APP和PC机。
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