CN114518729A - 用于玻璃智慧工厂的数据集成系统、方法、终端及介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供用于玻璃智慧工厂的数据集成系统、方法、终端及介质，能够统筹建立热工程控制中心、公用工程中心、冷端控制中心三个数据分中心，同时数据分中心也是控制中心和地理位置中心，节约人力成本和线缆成本；主交换机和工厂生产数据总服务器连接各数据分中心，实现了全厂生产数据的集成整合，为智慧工厂的建设提供数据和网络基础。同时，设置了可视化生产监控大屏显示系统，对生产数据总服务器的信息进行组态编制以及可视化处理，实现了关键参数趋势的直观展示。同时，将原料系统通过以太网连接至热工程系统，对原料系统进行监控，减少原料车间的人员配置，节约成本。最后，在公用工程中心设置监控计算机，实现统一监视，节约成本。

Description

用于玻璃智慧工厂的数据集成系统、方法、终端及介质

技术领域

本申请涉及玻璃智慧工厂，特别是涉及用于玻璃智慧工厂的数据集成系统、方法、终端及介质。

背景技术

平板玻璃工厂掀起了向数字化、网络化、智能化发展的浪潮，以物联网、大数据为代表的新技术对玻璃工厂的优化生产开始展现出重要的作用。旨在使玻璃生产企业的生产系统、自动化系统、信息系统整合一体协同工作的智慧工厂建设，对提高企业整体管控水平、提升平板玻璃产品质量、降低碳排放和能源消耗，具有重大的意义。智慧工厂实施的基础是数字化工厂，使玻璃工厂所有设备都接入到网络系统中，实现玻璃生产过程的全面深度感知、各参数数据的集中整合和统一管理。

随着计算机控制系统在玻璃工厂的应用，平板玻璃生产各工段已经初步实现了自动化控制和生产信息的采集与存储。但是各工段控制系统之间没有进行数据链接，形成了一个个信息孤岛。为了监控各工段的生产状况，不得不在每套控制系统中都安排操作人员，这极大增加了玻璃工厂的人力成本。同时，因为玻璃生产各环节相互连锁，生产操作需紧密配合，各工段数据相互独立影响了工程师间的沟通时效，容易造成产品缺陷甚至生产事故。同时，为了建设玻璃智慧工厂，以大数据为基础进行玻璃生产过程的优化和信息系统的整合，平板玻璃生产各工段的互联互通是亟待解决的首要问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供玻璃智慧工厂的数据集成系统、方法、终端及介质，用于解决现有技术中平板玻璃生产各工段的互联互通问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种用于玻璃智慧工厂的数据集成系统，包括：多个数据分中心，其包括热工程控制中心、公用工程中心、冷端控制中心；监控中心，设有主交换机和生产数据服务器；所述主交换机用于通过以太网连接各所述数据分中心；所述生产数据服务器连接所述主交换机，用于采集各所述数据分中心的生产数据，以对全厂生产信息进行集成与整合；其中，所述生产数据服务器经过防火墙通过公共互联网连接至玻璃智慧工厂总服务器；可视化监控显示装置，其连接所述生产数据服务器，用于将所述全厂生产信息进行可视化组态与展示。

于本申请的第一方面的一些实施例中，所述热工程控制中心包括热工程控制系统和热工程数据采集系统；其中，所述热工程控制系统包括熔化工段控制系统、成形工段控制系统和退火工段控制系统；所述数据采集系统用于存储各个热工工段的生产数据。

于本申请的第一方面的一些实施例中，所述热工程控制系统还连接有原料车间控制系统，以集成原料生产数据，并对配料过程进行远程控制。

于本申请的第一方面的一些实施例中，所述公用工程中心至少一或多个公用工程子系统，至少包括：水泵房子系统、空压站子系统、氢站子系统和变电所子系统；所述公用工程中心还设有交换机，通过以太网分别与各个公用工程子系统的工作站连接，并通过以太网连接至所述监控中心的主交换机，以进行数据联通。

于本申请的第一方面的一些实施例中，所述公用工程中心还设有监控计算机，其通过公共互联网连接至所述玻璃智慧工厂总服务器，以供远程登录所述玻璃智慧工厂总服务器后，在所述公用工程中心监视各所述公用工程子系统的运行情况及功能。

于本申请的第一方面的一些实施例中，所述冷端控制中心包括一或多个冷端工程子系统，至少包括：切割子系统、掰边子系统和取片子系统；所述冷端控制中心还包括冷端数据采集站，用于集成存储冷端生产数据。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第二方面提供一种用于玻璃智慧工厂的数据集成方法，应用于所述数据集成系统中的生产数据服务器；所述数据集成方法包括：采集玻璃智慧工厂中各数据分中心的生产数据，以对全厂生产信息进行集成与整合；其中，所述数据分中心包括热工程控制中心、公用工程中心、冷端控制中心；将所述全厂生产信息发送至可视化设备，以供进行可视化组态与展示。

于本申请的第二方面的一些实施例中，还包括经过防火墙通过公共互联网连接至玻璃智慧工厂总服务器。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述用于玻璃智慧工厂的数据集成方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第四方面提供一种电子终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行所述用于玻璃智慧工厂的数据集成方法。

如上所述，本申请的用于玻璃智慧工厂的数据集成系统、方法、终端及介质，具有以下有益效果：

(1)本发明根据玻璃生产各工段的功能、生产车间的位置、操作工程师的分配及各控制系统供应商责任范围等因素，统筹建立热工程控制中心、公用工程中心、冷端控制中心三个数据分中心，各数据子网络功能明确。数据分中心也是控制中心和地理位置中心，节约人力成本和线缆成本；进一步的，在中央监控室设置主交换机和工厂生产数据总服务器连接各数据分中心，实现了全厂生产数据的集成整合，为智慧工厂的建设提供数据和网络基础。

(2)本发明设置了可视化生产监控大屏显示系统，对生产数据总服务器的信息进行组态编制以及可视化处理，实现了关键参数趋势的直观展示。因生产数据总服务器与监控大屏显示系统均需要对全厂数据进行组态，所以这两部分由一个供应商配套提供，避免了重复工作，责任明确，节约投资。

(3)本发明将原料系统通过以太网连接至热工程系统，实现了在中央监控室对原料系统进行监控，使玻璃生产流程衔接得更为紧密，并减少原料车间的人员配置，节约成本。

(4)本发明在公用工程中心设置监控计算机通过公共互联网连接智慧工厂服务器，实现了在一处对公用工程各车间的统一监视，提高生产效率，节约人力。

附图说明

图1显示为本申请一实施例中用于玻璃智慧工厂的数据集成系统的结构示意图。

图2显示为本申请一实施例中用于玻璃智慧工厂的数据集成方法的流程示意图。

图3显示为本申请一实施例中服务终端的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本发明实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

如图1所示，展示了本发明一实施例中用于玻璃智慧工厂的数据集成系统的结构示意图。本实施例的数据集成系统包括监控中心11和多个数据分中心，所述数据分中心具体包括：热工程控制中心12、公用工程中心13、冷端控制中心14。

所述监控中心11设有主交换机111和生产数据服务器112；所述主交换机111用于通过以太网连接各所述数据分中心；所述生产数据服务器112连接所述主交换机111，用于采集各所述数据分中心的生产数据，以对全厂生产信息进行集成与整合；其中，所述生产数据服务器112经过防火墙通过公共互联网连接至玻璃智慧工厂总服务器15。需说明的是，所述玻璃智慧工厂总服务器15用于记录采集和分析玻璃工厂各生产数据，并具有远程访问功能。

本实施例的数据集成系统还包括可视化监控显示装置113，例如可采用LED显示屏或者 DLP背投式投影电视，所述可视化监控显示装置连接所述生产数据服务器112，用于将所述全厂生产信息进行可视化组态与展示。通过生产数据服务器112和可视化监控显示装置配套整合，统一对全厂数据进行集成存储和编制组态，可直观地展示玻璃生产过程中各工段各环节的关键参数的趋势、生产报表数据等。同时，所述可视化监控显示装置与生产数据总服务器112可由同一供应商配套提供，可避免数据重复组态工作，节约成本。

在一些示例中，所述热工程控制中心12包括热工程控制系统和热工程数据采集系统；其中，所述热工程控制系统包括熔化工段控制系统、成形工段控制系统和退火工段控制系统；所述数据采集系统用于存储各个热工工段的生产数据。

具体而言，热工程控制中心包括熔化工段、成形工段、退火工段等玻璃生产三大热工工段的控制系统。热工程是玻璃生产最为关键的环节，其生产设备安装于联合车间内，并设置相应的控制室。热工程DCS系统布置于该控制室内，监控热工生产的各个回路。该DCS系统还包括数据采集站，存储生产数据，形成热工程数据分中心。因热工程控制室设置规格高、操作工程师数量多，通常将其兼做中央监控室。

进一步的，所述热工程控制系统还连接有原料车间控制系统16，以集成原料生产数据，并对配料过程进行远程控制。也即，将原料车间控制系统作为子系统，集成原料生产数据，并可对配料过程进行远程控制。值得注意的是，原料车间作为独立厂房与联合车间相邻，但玻璃工厂原料配料流程与热工生产紧密相关，将配料控制由联合车间热工程控制室的工程师完成不仅能使玻璃生产流程衔接得更为紧密，还可以减少原料车间的人员配置，节约成本。

在一些示例中，所述公用工程中心12包括一或多个公用工程子系统，至少包括：水泵房子系统121、空压站子系统122、氢站子系统123、氮气站子系统和变电所子系统；所述公用工程中心12还设有交换机124，通过以太网分别与各个公用工程子系统的工作站连接，并通过以太网连接至所述监控中心的主交换机，以进行数据联通。

一般情况下，水泵房、空压站、氮气站、氢站和变电所，上述各车间厂房相互独立，且由不同的供应商编制控制系统。若设置一台数据采集站汇集并组态上述各工段的信息，将增加很大的成本。因此，在公用工程中心设置一台交换机，通过以太网通讯的方式连接公用工程各控制系统，并通过以太网连接至联合车间中央监控中心的主交换机，实现数据联通。由工厂生产数据总服务器及可视化大屏显示系统对公用工程生产的所有数据进行集成组态。公用工程中心一般设置在操作人员较为集中的氮气站内。

进一步的，所述公用工程中心12还设有监控计算机125，其通过公共互联网连接至所述玻璃智慧工厂总服务器15，以供远程登录所述玻璃智慧工厂总服务器后，在所述公用工程中心监视各所述公用工程子系统的运行情况及功能，例如实现在公用工程中心监视水泵房、氮气站、氢站、变电所等各公用工程子系统的运行情况和功能。

在一些示例中，所述冷端控制中心14包括一或多个冷端工程子系统，至少包括：切割子系统、掰边子系统和取片子系统；所述冷端控制中心还包括冷端数据采集站，用于集成存储冷端生产数据。应理解，冷端生产环节作为连接平板玻璃退火的后续流程，也布置在联合车间内，并设置冷端控制室作为冷端控制中心。

如图2所示，展示了本发明在一实施例中用于玻璃智慧工厂的数据集成方法的流程示意图。本实施例的数据集成方法可应用于上述实施例数据集成系统中的生产数据服务器；所述服务器可以根据功能、负载等多种因素布置在一个或多个实体服务器上，也可以由分布的或集中的服务器集群构成。

本实施例的数据集成方法主要包括步骤S21和S22，下文将结合实施例对各步骤进行详尽的解释说明。

步骤S21：采集玻璃智慧工厂中各数据分中心的生产数据，以对全厂生产信息进行集成与整合；其中，所述数据分中心包括热工程控制中心、公用工程中心、冷端控制中心。

应理解的是，热工程控制中心包括熔化工段、成形工段、退火工段等玻璃生产三大热工工段的控制系统。热工程是玻璃生产最为关键的环节，其生产设备安装于联合车间内，并设置相应的控制室。公用工程中心一般包括有水泵房、空压站、氮气站、氢站和变电所等。冷端生产环节作为连接平板玻璃退火的后续流程，也布置在联合车间内，并设置冷端控制室作为冷端控制中心，包括有切割、掰边和取片等环节。

步骤S22：将所述全厂生产信息发送至可视化设备，以供进行可视化组态与展示。也即，将全厂生产信息发送至可视化设备，如LED显示屏等。

在一些示例中，所述数据集成方法还包括经过防火墙通过公共互联网连接至玻璃智慧工厂总服务器。因该些技术内容均已于上述实施例中予以详述，故不再赘述。

如图3所示，展示了本发明一实施例中服务终端的结构示意图。所述服务终端包括：处理器31、存储器32、通信器33；存储器32通过系统总线与处理器31和通信器33连接并完成相互间的通信，存储器32用于存储计算机程序，通信器33用于和其他设备进行通信，处理器31用于运行计算机程序，使电子终端执行如上用于玻璃智慧工厂的数据集成方法的各个步骤。

上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称 PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备 (例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)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。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述用于玻璃智慧工厂的数据集成方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

于本申请提供的实施例中，所述计算机可读写存储介质可以包括只读存储器、随机存取存储器、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁存储设备、闪存、 U盘、移动硬盘、或者能够用于存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机进行存取的任何其它介质。另外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果指令是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字订户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术，从网站、服务器或其它远程源发送的，则所述同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在所述介质的定义中。然而，应当理解的是，计算机可读写存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或者其它暂时性介质，而是旨在针对于非暂时性、有形的存储介质。如申请中所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。

综上所述，本申请提供用于玻璃智慧工厂的数据集成系统、方法、终端及介质，本发明根据玻璃生产各工段的功能、生产车间的位置、操作工程师的分配及各控制系统供应商责任范围等因素，统筹建立热工程控制中心、公用工程中心、冷端控制中心三个数据分中心，各数据子网络功能明确；同时数据分中心也是控制中心和地理位置中心，节约人力成本和线缆成本；进一步的，在中央监控室设置主交换机和工厂生产数据总服务器连接各数据分中心，实现了全厂生产数据的集成整合，为智慧工厂的建设提供数据和网络基础。同时，设置了可视化生产监控大屏显示系统，对生产数据总服务器的信息进行组态编制以及可视化处理，实现了关键参数趋势的直观展示。因生产数据总服务器与监控大屏显示系统均需要对全厂数据进行组态，所以这两部分由一个供应商配套提供，避免了重复工作，责任明确，节约投资。同时，将原料系统通过以太网连接至热工程系统，实现了在中央监控室对原料系统进行监控，使玻璃生产流程衔接得更为紧密，并减少原料车间的人员配置，节约成本。最后，在公用工程中心设置监控计算机通过公共互联网连接智慧工厂服务器，实现了在一处对公用工程各车间的统一监视，提高生产效率，节约人力成本。所以，本申请有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于玻璃智慧工厂的数据集成系统，其特征在于，包括：

多个数据分中心，其包括热工程控制中心、公用工程中心、冷端控制中心；

监控中心，设有主交换机和生产数据服务器；所述主交换机用于通过以太网连接各所述数据分中心；所述生产数据服务器连接所述主交换机，用于采集各所述数据分中心的生产数据，以对全厂生产信息进行集成与整合；其中，所述生产数据服务器经过防火墙通过公共互联网连接至玻璃智慧工厂总服务器；

可视化监控显示装置，其连接所述生产数据服务器，用于将所述全厂生产信息进行可视化组态与展示。

2.根据权利要求1所述用于玻璃智慧工厂的数据集成系统，其特征在于，所述热工程控制中心包括热工程控制系统和热工程数据采集系统；其中，所述热工程控制系统包括熔化工段控制系统、成形工段控制系统和退火工段控制系统；所述数据采集系统用于存储各个热工工段的生产数据。

3.根据权利要求2所述用于玻璃智慧工厂的数据集成系统，其特征在于，所述热工程控制系统还连接有原料车间控制系统，以集成原料生产数据，并对配料过程进行远程控制。

4.根据权利要求1所述用于玻璃智慧工厂的数据集成系统，其特征在于，所述公用工程中心包括一或多个公用工程子系统，包括：水泵房子系统、空压站子系统、氢站子系统、氮气站子系统和变电所子系统；所述公用工程中心还设有交换机，通过以太网分别与各个公用工程子系统的工作站连接，并通过以太网连接至所述监控中心的主交换机，以进行数据联通。

5.根据权利要求4所述用于玻璃智慧工厂的数据集成系统，其特征在于，所述公用工程中心还设有监控计算机，其通过公共互联网连接至所述玻璃智慧工厂总服务器，以供远程登录所述玻璃智慧工厂总服务器后，在所述公用工程中心监视各所述公用工程子系统的运行情况及功能。

6.根据权利要求1所述用于玻璃智慧工厂的数据集成系统，其特征在于，所述冷端控制中心包括一或多个冷端工程子系统，包括：切割子系统、掰边子系统和取片子系统；所述冷端控制中心还包括冷端数据采集站，用于集成存储冷端生产数据。

7.一种用于玻璃智慧工厂的数据集成方法，其特征在于，应用于权利要求1中所述数据集成系统中的生产数据服务器；所述数据集成方法包括：

采集玻璃智慧工厂中各数据分中心的生产数据，以对全厂生产信息进行集成与整合；

其中，所述数据分中心包括热工程控制中心、公用工程中心、冷端控制中心；

将所述全厂生产信息发送至可视化设备，以供进行可视化组态与展示。

8.根据权利要求7所述用于玻璃智慧工厂的数据集成方法，其特征在于，还包括经过防火墙通过公共互联网连接至玻璃智慧工厂总服务器。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7或8所述用于玻璃智慧工厂的数据集成方法。

10.一种服务终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如权利要求7或8所述用于玻璃智慧工厂的数据集成方法。

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