CN113746914B - 一种基于5g工业互联的工厂架构系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于5G工业互联的工厂架构系统，包括EPON主网、EPON备网、网络交换机，其特征在于：所述EPON主网与多个车间通过ONU联网连接，所述EPON备网通过ONU联网与宿舍、食堂、办公楼内部网络系统连接，所述EPON主网和EPON备网通过OLT设备与网络交换机连接，本发明目的是提供一种基于5G工业互联的工厂架构系统，其采用5G、边缘计算等新型技术改造内网，将云计算、物联网、人工智能等信息技术与制造技术相融合，对工厂进行数字化、智能化升级，同时提供一种摄像头保护罩，保护了大风环境下的摄像组件的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于智能工厂领域，具体涉及一种基于5G工业互联的工厂架构系统。
背景技术
传统制造企业向智能工厂升级过程中存在着以下挑战：1、工厂网络多样化，协议众多，层间集成度不高，难以融合互通；2、难以实现柔性生产：有线方式部署困难，影响产线柔性；3、工业WiFi存在众多弊端，其可靠性不高、覆盖范围有限；4、现有网络对高带宽、低时延类应用支撑不足；5、数据采集不畅，控制多部署在现场，设备间协同不足，影响效率。
现有的工厂大多采用专用的信息体系，这种体系具有结构简单、生产成本较低等优点，但随着技术的发展，也暴露出它的固有缺点,例如，由于系统硬件的封闭性，导致一些最新技术成果不能方便、及时地应用，阻碍了系统的升级以及最新技术的迅速运用。
5G网关作为支撑智能制造转型的重要使能设备，结合云计算、大数据、人工智能等技术，助力企业实现生产设备更智能、生产管理更智能，打造更柔性的生产线，并将分布广泛的人、机器和设备连接起来，构建统一的工业互联网络。引入5G边缘计算、网络切片等新技术，可以为工业客户提供更专业、更安全的云网一体化新型智能基础设施和轻量级、易部署、易管理的解决方案，助力企业向柔性制造、自动化生产、智能化方向演进。
发明内容
本发明目的是提供一种基于5G工业互联的工厂架构系统，其采用5G、边缘计算等新型技术改造内网，将云计算、物联网、人工智能等信息技术与制造技术相融合，对工厂进行数字化、智能化升级，同时提供一种摄像头保护罩，保护了大风环境下的摄像组件的稳定性。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种基于5G工业互联的工厂架构系统，包括EPON主网、EPON备网、网络交换机，其中：所述EPON主网与多个车间通过ONU联网连接，所述EPON备网通过ONU联网与宿舍、食堂、办公楼内部网络系统连接，所述EPON主网和EPON备网通过OLT设备与网络交换机连接，所述网络交换机将EPON主网和EPON备网数据进行传输对接，从而实现产线数据和生活数据到工厂IT系统的可靠有效地传输，并最终将数据备份至网管服务器中，所述网络交换机通过采用5G基站和MEC结合的网络架构。
优选的，所述EPON主网通过ONU与车间连接的设备包括有钻孔设备、电镀设备、锣板设备、检测设备、机械臂、成型机以及监控设备和无线WIFI。
优选的，所述EPON备网通过ONU与宿舍、食堂、办公楼连接的设备包括由监控设备、门禁、办公电脑以及无线WIFI。
优选的，所述网络交换机将数据传输至工厂系统包括有企业云图系统、ERP系统、MES系统、SCADA系统、能耗管理系统、仓储管理系统，所述网络交换器通过服务器最终可数据分析得到有预测性维护、大数据分析、MES、柔性制造、能源管理、远程控制、AI视觉。
优选的，所述监控设备包括有监控保护罩，所述监控保护罩内部设置有监控组件，所述监控保护罩包括有转动圆盘，所述转动圆盘上设置有圆形滑轨，所述圆形滑轨上设置有流体罩一、流体罩二、流体罩三和流体罩四，所述流体罩一和流体罩四之间设置有气道垫，所述流体罩二和流体罩三之间设置有气道垫，所述流体罩一和流体罩二通过弹性块连接，所述流体罩三和流体罩四之间通过弹性块连接，所述流体罩一、流体罩二、流体罩三和流体罩四内部和外部均设置有气体导向槽。
优选的，所述气体导向槽分为顺时针槽和逆时针槽，所述逆时针槽为上下弯钩状结构，所述逆时针槽中气体由左向右通入时会加快气体流速，所述逆时针槽中气体由右往左通入时会阻碍气体流速，所述顺时针槽为上下弯钩状结构，所述顺时针槽中气体由左向右通入时会阻碍气体流速，所述顺时针槽中气体由右往左通入时会加快气体流速，所述流体罩一和流体罩三外侧为逆时针槽，所述流体罩一和流体罩三内侧为顺时针槽，所述流体罩二和流体罩四外侧为顺时针槽，所述流体罩二和流体罩四外侧为逆时针槽，所述气道垫内部设置有交叉气道，所述交叉气道可以使得流体罩一和流体罩二的内外气体导向槽交叉连接，所述交叉气道可以使得流体罩三和流体罩四的内外气体导向槽交叉连接。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
本发明提供了一种基于5G工业互联的工厂架构系统，通过5G+MEC网络架构，利用MEC对低时延业务的支持能力以及对流量和计算分流的能力，满足企业生产车间数据传输低时延的要求，使内外网分离，生产数据不经过公网，提高数据安全性。
本发明提供了一种基于5G工业互联的工厂架构系统，通过利用5G通讯走线方便、维护成本低的优势，并满足设备控制需要低时延的优势，实现远程控制，建设基于5G+工业互联网的电路板智能制造工厂。
本发明提供了一种基于5G工业互联的工厂架构系统，通过对监控保护罩的设置，可以使得监控设备在恶劣大风天气下稳定监控设备，减少监控设备在风力的作用下产生的画面抖动、倾斜等问题，同时利用伯努利原理，使得监控保护罩对风力的反方向起到一个抑制作用，可以随着风力的增大，抑制作用也随之增强，尽可能的保证监控设备的稳固和安全。
附图说明
图1是本发明的一种基于5G工业互联的工厂架构系统的整体架构示意图；
图2是本发明的一种基于5G工业互联的工厂架构系统的示意图；
图3是本发明的一种基于5G工业互联的工厂架构系统的监控保护罩装置；
图4是本发明的一种基于5G工业互联的工厂架构系统的监控保护罩流体罩正面示意图；
图5是本发明的一种基于5G工业互联的工厂架构系统的监控保护罩流体罩反面示意图；
图6是本发明的一种基于5G工业互联的工厂架构系统的监控保护罩的气体导向槽示意图；
图7是本发明的一种基于5G工业互联的工厂架构系统的监控保护罩气道垫示意图；
图中：1监控保护罩、2监控组件、3转动圆盘、4圆形滑轨、5、流体罩一、6流体罩二、7流体罩三、8流体罩四、9气道垫、10弹性块、11气体导向槽、12顺时针槽、13逆时针槽、901交叉气道。
实施方式
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:一种基于5G工业互联的工厂架构系统，包括EPON主网、EPON备网、网络交换机，其中：所述EPON主网与多个车间通过ONU联网连接，所述EPON备网通过ONU联网与宿舍、食堂、办公楼内部网络系统连接，所述EPON主网和EPON备网通过OLT设备与网络交换机连接，所述网络交换机将EPON主网和EPON备网数据进行传输对接，从而实现产线数据和生活数据到工厂IT系统的可靠有效地传输，并最终将数据备份至网管服务器中，所述网络交换机通过采用5G基站和MEC结合的网络架构。
具体的，所述EPON主网通过ONU与车间连接的设备包括有钻孔设备、电镀设备、锣板设备、检测设备、机械臂、成型机以及监控设备和无线WIFI。
具体的，所述EPON备网通过ONU与宿舍、食堂、办公楼连接的设备包括由监控设备、门禁、办公电脑以及无线WIFI。
具体的，所述网络交换机将数据传输至工厂系统包括有企业云图系统、ERP系统、MES系统、SCADA系统、能耗管理系统、仓储管理系统，所述网络交换器通过服务器最终可数据分析得到有预测性维护、大数据分析、MES、柔性制造、能源管理、远程控制、AI视觉。
具体的，所述监控设备包括有监控保护罩1，所述监控保护罩内部设置有监控组件2，所述监控保护罩1包括有转动圆盘3，所述转动圆盘3上设置有圆形滑轨4，所述圆形滑轨4上设置有流体罩一5、流体罩二6、流体罩三7和流体罩四8，所述流体罩一5和流体罩四8之间设置有气道垫9，所述流体罩二6和流体罩三7之间设置有气道垫9，所述流体罩一5和流体罩二6通过弹性块10连接，所述流体罩三7和流体罩四8之间通过弹性块10连接，所述流体罩一5、流体罩二6、流体罩三7和流体罩四8内部和外部均设置有气体导向槽11。
具体的，所述气体导向槽11分为顺时针槽12和逆时针槽13，所述逆时针槽13为上下弯钩状结构，所述逆时针槽13中气体由左向右通入时会加快气体流速，所述逆时针槽13中气体由右往左通入时会阻碍气体流速，所述顺时针槽12为上下弯钩状结构，所述顺时针槽12中气体由左向右通入时会阻碍气体流速，所述顺时针槽12中气体由右往左通入时会加快气体流速，所述流体罩一5和流体罩三7外侧为逆时针槽13，所述流体罩一5和流体罩三7内侧为顺时针槽12，所述流体罩二6和流体罩四8外侧为顺时针槽12，所述流体罩二6和流体罩四8外侧为逆时针槽13，所述气道垫9内部设置有交叉气道901，所述交叉气道901可以使得流体罩一5和流体罩二7的内外气体导向槽11交叉连接，所述交叉气道901可以使得流体罩三7和流体罩四8的内外气体导向槽11交叉连接。
本发明的EPON主网在工业互联网体系架构中处于车间级网络位置，通过工业级ONU设备实现光网络到设备层的连接，通过光分配网络（ODN），实现工业设备数据、生产数据等到OLT的汇聚，最终通过OLT与企业网络的对接，从而实现产线数据到工厂IT系统的可靠有效地传输，同时通过5G+MEC网络架构，利用MEC对低时延业务的支持能力以及对流量和计算分流的能力，满足企业生产车间数据传输低时延的要求，生内外网分离，生产数据不经过公网，提高数据安全性。
同时设置的监控设备1在运行工作时，将监控保护罩1固定安装于监控设备2的外围，由于不同时刻的风向并不相同，当风向向流体罩一5吹时，由于流体罩一5的外侧是逆时针槽13，而流体罩二6的外侧为顺时针槽12，风吹来时，由于流体罩一5使得风向右侧导流，同时部分风力吹向流体罩二6的外侧，而风力在流体罩二6的外侧受到阻碍，此时相对有一个力使得监控保护罩1在转动圆盘3上转动，最终监控保护罩1会自动调整至使得风向向两侧都导流的位置，也就是流体罩一5和流体罩二6正对来风方向，而流体罩三7和流体罩四8背对来风方向，此时监控保护罩1能够在一定程度上使得监控保护罩1受到的风力最小，防止风速过大时造成监控设备2的侧移或者倾斜，同时向两侧导流的风力通过交叉气道901充入内侧后方的气体导向槽中11，而此时流体罩三7和流体罩四8的内侧的气体导向槽11均为顺着气体流向方向，此时监控保护罩1内部的气体加快流动，而此时流体罩三7和流体罩四8外侧的气体由于气体导向槽11的设置，此时气体在外侧气体导向槽11的作用下风速大幅减少，由于伯努利原理，因此在此时，处于一个系统中的风速的不同使得流体罩三7和流体罩四8的外侧对内侧有一个推力，这个推力可以抵消一部分正向风力吹来而产生的推力，在一定程度上减轻了监控保护罩1对正向风力的所需的抵抗力。
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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (2)
1.一种基于5G工业互联的工厂架构系统，包括EPON主网、EPON备网、网络交换机，其特征在于：所述EPON主网与多个车间通过ONU联网连接，所述EPON备网通过ONU联网与宿舍、食堂、办公楼内部网络系统连接，所述EPON主网和EPON备网通过OLT设备与网络交换机连接，所述网络交换机将EPON主网和EPON备网数据进行传输对接，从而实现产线数据和生活数据到工厂IT系统的可靠有效地传输，并最终将数据备份至网管服务器中，所述网络交换机通过采用5G基站和MEC结合的网络架构将数据传输至工厂系统，所述工厂系统包括有企业云图系统、ERP系统、MES系统、SCADA系统、能耗管理系统、仓储管理系统，所述网络交换机通过服务器最终可数据分析得到有预测性维护、大数据分析、MES、柔性制造、能源管理、远程控制、AI视觉；所述EPON备网通过ONU与宿舍、食堂、办公楼连接的设备包括由监控设备、门禁、办公电脑以及无线WIFI,所述监控设备包括有监控保护罩（1），所述监控保护罩内部设置有监控组件（2），所述监控保护罩（1）包括有转动圆盘（3），所述转动圆盘（3）上设置有圆形滑轨（4），所述圆形滑轨（4）上设置有流体罩一（5）、流体罩二（6）、流体罩三（7）和流体罩四（8），所述流体罩一（5）和流体罩四（8）之间设置有气道垫（9），所述流体罩二（6）和流体罩三（7）之间设置有气道垫（9），所述流体罩一（5）和流体罩二（6）通过弹性块（10）连接，所述流体罩三（7）和流体罩四（8）之间通过弹性块（10）连接，所述流体罩一（5）、流体罩二（6）、流体罩三（7）和流体罩四（8）内部和外部均设置有气体导向槽（11）；所述气体导向槽（11）分为顺时针槽（12）和逆时针槽（13），所述逆时针槽（13）为上下弯钩状结构，所述逆时针槽（13）中气体由左向右通入时会加快气体流速，所述逆时针槽（13）中气体由右往左通入时会阻碍气体流速，所述顺时针槽（12）为上下弯钩状结构，所述顺时针槽（12）中气体由左向右通入时会阻碍气体流速，所述顺时针槽（12）中气体由右往左通入时会加快气体流速，所述流体罩一（5）和流体罩三（7）外侧为逆时针槽（13），所述流体罩一（5）和流体罩三（7）内侧为顺时针槽（12），所述流体罩二（6）和流体罩四（8）外侧为顺时针槽（12），所述流体罩二（6）和流体罩四（8）外侧为逆时针槽（13），所述气道垫（9）内部设置有交叉气道（901），所述交叉气道（901）可以使得流体罩一（5）和流体罩二（6）的内外气体导向槽（11）交叉连接，所述交叉气道（901）可以使得流体罩三（7）和流体罩四（8）的内外气体导向槽（11）交叉连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G工业互联的工厂架构系统，其特征在于：所述EPON主网通过ONU与车间连接的设备包括有钻孔设备、电镀设备、锣板设备、检测设备、机械臂、成型机以及监控设备和无线WIFI。
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| CN113746914A (zh) | 2021-12-03 |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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