CN114660999A - 基于物联网的工业设备运行状态监控分析终端及分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了基于物联网的工业设备运行状态监控分析终端及分析方法，包括：设备接入层，与工业设备连接，用于采集工业设备数据，并将所述数据传至协议转换层；其中，所述工业设备数据包括工业设备的状态数据和所处环境数据；协议转换层，用于对工业设备数据进行解析和转换后传至边缘数据处理层；边缘数据处理层，用于将接收到的数据在网络边缘侧进行数据处理和分析，得到工业设备运行状态。本发明提供的技术方案只将少量高质量数据传输给物联分析平台，大大降低网络传输时延，可有效减轻物联分析平台的计算压力，可提高数据处理的效率。
Description
技术领域
本发明属于工业设备智能监控技术领域，具体涉及基于物联网的工业设备运行状态监控分析终端及分析方法。
背景技术
目前的工业软硬件系统具有较强的封闭性和复杂性，不同系统的数据格式、接口协议都不相同，甚至同一设备同一型号的不同时间出厂的产品所包含的字段数量与名称也会有所差异，因而无论对于采集系统对数据进行解析，还是后台数据存储系统对数据进行结构化分解都会带来巨大的挑战。由于协议的封闭，甚至无法完成从设备对数据的采集，在可以采集的情况下，在一个数据项目实施过程中，通常也至少需要数月的时间对数据格式与字段进行梳理。挑战性更大的是多样性的非结构化数据，由于工业软件的封闭性，数据通常只有特定软件才能打开，从中提取更多有意义的结构化信息工作通常很难完成。这类挑战需要工业标准化的推进与数据模型自动识别、匹配等大数据管理技术进步共同解决。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的工业生产设备数据多样性的问题，本发明提出了一种基于物联网的工业设备运行状态监控分析终端，包括：
设备接入层，与工业设备连接，用于采集工业设备数据，并将所述数据传至协议转换层；其中，所述工业设备数据包括工业设备的状态数据和所处环境数据；
协议转换层，用于对工业设备数据进行解析和转换后传至边缘数据处理层；
边缘数据处理层，用于将接收到的数据在网络边缘侧进行数据处理和分析，得到工业设备运行状态。
优选的，所述协议转换层，包括：相互连接的协议转换模块、数据解析模块和数据传输模块；
所述协议解析模块，与所述设备接入层连接，用于对通过通信协议进行编码的工业设备数据进行解析；
所述数据解析模块，用于采用中间件技术对解析后的工业设备数据进行数据格式转换和统一；
所述数据传输模块，用于采用请求-响应协议或消息队列遥测传输方式将格式转换和统一后的工业设备数据传输到边缘数据处理层。
优选的，所述边缘数据处理层，包括：依次连接的数据预处理模块、数据存储模块和边缘分析模块，以及与设备接入层连接的指令处理模块；
所述数据预处理模块，用于采用边缘数据处理机制和多模态数据集成技术在网络边缘侧对工业设备数据进行预处理，并将预处理后的数据发送至所述数据存储模块中的数据缓存队列；
所述数据存储模块，其中设置有数据缓存队列，用于对预处理后的数据进行缓存；
所述边缘分析模块，用于从所述数据缓存队列中获取工业设备数据，并采用数据管理技术对工业设备数据进行分析，得到工业设备运行状态。
优选的，所述边缘数据处理层，还包括：
所述指令处理模块，用于基于分析需求通过设备接入层向一个或多个工业设备发送数据采集请求，并基于相应工业设备的响应信息确定是否向设备接入层发出数据采集指令；
优选的，所述指令处理模块，具体用于：
基于对工业设备的分析需求控制设备接入层向一个或多个工业设备发送数据采集请求；
若在预设时间内收到相应工业设备的响应信息，则向设备接入层发出采集相应工业设备数据的数据采集指令；否则，不向设备接入层发出采集相应工业设备数据的数据采集指令。
优选的，所述边缘分析模块，具体用于：
从所述数据缓存队列中按照先进先出的原则获取工业设备数据；
判断工业设备数据是否超出预设数据阈值范围，若未超出阈值范围，则工业设备运行状态为正常，否则为异常。
优选的，所述数据存储模块，还用于：对边缘分析模块分析得到的工业设备运行状态进行存储。
优选的，所述数据预处理模块，包括：依次连接的分类子模块、编码子模块、标签化管理子模块；
所述分类子模块，用于对工业设备的网络边缘侧数据按照工业设备状态数据和所处环境数据进行分类；
所述编码子模块，用于将由所述分类子模块分类后的数据进行编码，对不同类的数据标注不同的标签；
所述标签化管理子模块，用于对标签数据进行去重、合并、转义的管理。
优选的，所述智能监控分析终端还包括显示器：
所述显示器，用于接收边缘数据处理层分析得到的工业设备运行状态并进行显示。
优选的，所述智能监控分析终端还包括报警模块；
所述报警模块与所述边缘数据处理层连接，用于在接收到所述边缘数据处理层分析出的没备运行状态异常时，向监管人员发出报警信号。
优选的，所述设备接入层，包括：相互连接的感知设备和信号传输模块；
所述感知设备，通过有线和无线通信技术与各工业设备连接，用于基于所述边缘数据处理层发出的数据采集指令采集工业设备数据；
所述信号传输模块，用于将所述边缘数据处理层发出的数据采集请求传至相应工业设备，用于将相应工业设备反馈的响应信息传至所述边缘数据处理层，还用于将边缘数据处理层发出的数据采集指令传至与相应工业设备连接的感知设备。
基于同一发明构思本发明还提供了一种基于物联网的工业设备运行状态监控分析方法，包括：
设备接入层采集与所述设备接入层连接的工业设备数据，并将所述数据传至协议转换层；其中，所述工业设备数据包括工业设备的状态数据和所处环境数据；
协议转换层对工业设备数据进行解析和转换后传至边缘数据处理层；
边缘数据处理层将接收到的数据在网络边缘侧进行数据处理和分析，得到工业设备运行状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提出了一种基于物联网的工业设备运行状态智能监控分析终端，包括：设备接入层，与工业设备连接，用于采集工业设备数据，并将所述数据传至协议转换层；其中，所述工业设备数据包括工业设备的状态数据和所处环境数据；协议转换层，用于对工业设备数据进行解析和转换后传至边缘数据处理层；边缘数据处理层，用于将接收到的数据在网络边缘侧进行数据处理和分析，得到工业设备运行状态。本发明通过将数据在边缘数据处理层进行处理，只将少量高质量数据传输给物联分析平台，大大降低网络传输时延，可有效减轻物联分析平台的计算压力，可提高数据处理的效率。
附图说明
图1为本发明的基于物联网的工业设备运行状态监控结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
实施例1：
本发明采用边缘计算、大数据、多模态数据集成等技术构建的共享、智能、开放的服务，是工业互联网应用及运营生态的重要组成部分，通过异构感知网络、耦合多协议碎片化设备、打通数据汇聚连接与管理通道，实现协同共享的业务开放能力，为工业互联网应用提供基础保障。
为使本发明技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实例中的体系架构图，对本发明实例中的技术方案进行描述。
如图1示出了本发明体系架构，体系架构包括设备接入、协议转换、边缘数据处理三层，向下工业现场设备通过设备接入层接入设备或智能产品，向上边缘数据处理层将进行边缘处理后的数据与物联分析平台对接。所述终端运行的具体操作包括如下：
S1：所述设备接入层的典型感知设备类型很多，包括各种工业现场设备、智能产品/装备，各厂商设备间存在差异。感知设备通过工业以太网、工业光纤网络、工业总线、4G/5G、NB-IoT等各类有线和无线通信技术，实现柔性接入设备感知层的各种工业现场设备、智能产品/装备，采集工业设备状态的常规物理量数据和工业现场环境数据，常规物理量数据：压力、温度、磨损度等，工业现场环境数据：风速、湿度、灰尘间隙等。
具体的，所述设备接入层，包括：相互连接的感知设备和信号传输模块；
所述感知设备，通过有线和无线通信技术与各工业设备连接，用于基于所述边缘数据处理层发出的数据采集指令采集工业设备数据；
所述信号传输模块，用于将所述边缘数据处理层发出的数据采集请求传至相应工业设备，用于将相应工业设备反馈的响应信息传至所述边缘数据处理层，还用于将边缘数据处理层发出的数据采集指令传至与相应工业设备连接的感知设备。
S2：所述协议转换层，一方面运用协议解析与转换、中间件等技术兼容Modbus、CAN、Profinet等各类工业通信协议，屏蔽底层设备厂商、协议、网络等多种差异，实现跨厂商、跨协议、兼容多种网络传递方式的海量物联网数据采集适配，实现数据格式转换和统一。另一方面利用HTTP、MQTT等方式将采集到的数据传输到云端数据应用分析系统或数据汇聚平台。
中间件用于实现多种设备、多个网管之间通信协议的转换和分发。一个协议转换模块和设备之间的中间件，可以实现多个协议转换模块对多款设备的管理。协议转换模块定义统一的通信协议，由中间件转换为各种设备支持的通信协议格式。实现设备和网管中心之间的信息交互。主要功能模块有：通信接口、协议转换。
数据格式转换和统一具体包括：将串行通信协议Modbus、控制器局域网络CAN、自动化总线标准Profinet不同协议的数据帧，按照统一的数据字段大小拆分后嵌入到总线数据帧中，并携带该帧所属的信息，在总线协议中进行传送，待发送到目的地址，从数据帧中提取出原始数据，并进行封装。
具体的，所述协议转换层，
所述协议转换层，包括：相互连接的协议转换模块、数据解析模块和数据传输模块；
所述协议解析模块，与所述设备接入层连接，用于对通过通信协议进行编码的工业设备数据进行解析；
所述数据解析模块，用于采用中间件技术对解析后的工业设备数据进行数据格式转换和统一；
所述数据传输模块，用于采用请求-响应协议或消息队列遥测传输方式将格式转换和统一后的工业设备数据传输到边缘数据处理层。
S3：所述边缘数据处理层是基于高性能计算、实时操作系统、边缘分析算法等技术支撑，将采集到的实时数据在网络边缘侧进行数据预处理、存储以及智能分析应用，提取特定的有价值的数据，比如设备故障分析数据、网络流量衡量数据；提升操作响应灵敏度、消除网络堵塞，并与云端数据分析形成协同。
若在数据采集规则规定的响应时限内收到工业现场运行设备的反馈信号，
智能监控分析终端接入的工业现场设备进行反馈，即工业现场设备接入层中的PLC、传感器、机器人等，由智能监控分析终端的数据转换层进行收集，并开展数据转换和传输，智能监控分析终端的工业现场设备层向各接入设备发出请求，
则对响应的运行设备进行数据收取；若在所述响应时限内没有收到运行设备的反馈信号时，则停止向当前运行设备发出请求，跳转向下一个运行设备发出请求；
可与多个数据采集点同时建立通信连接，并同时从各数据采集点向工业现场运行设备发出数据采集请求。不需要对多个数据采集点，逐一轮流建立连接，才能进行数据采集，而是多个数据采集点同时连接，再向各数据采集点的运行设备进行数据采集，可节省操作时间，提高数据采集的整体效率。
具体的，所述边缘数据处理层，包括：包括：依次连接的数据预处理模块、数据存储模块和边缘分析模块，以及与设备接入层连接的指令处理模块；
所述数据预处理模块，用于采用边缘数据处理机制和多模态数据集成技术在网络边缘侧对工业设备数据进行预处理，并将预处理后的数据发送至所述数据存储模块中的数据缓存队列；
所述数据预处理模块，包括：依次连接的分类子模块、编码子模块、标签化管理子模块；
所述分类子模块，用于对工业设备的网络边缘侧数据按照工业设备状态数据和所处环境数据进行分类；
所述编码子模块，用于将由所述分类子模块分类后的数据进行编码，对不同类的数据标注不同的标签；
所述标签化管理子模块，用于对标签数据进行去重、合并、转义的管理。
所述数据存储模块，其中设置有数据缓存队列，用于对预处理后的数据进行缓存，还用于：对边缘分析模块分析得到的工业设备运行状态进行存储。
所述边缘分析模块，用于从所述数据缓存队列中获取工业设备数据，并采用数据管理技术对工业设备数据进行分析，得到工业设备运行状态。
所述边缘数据处理层，还包括：
所述指令处理模块，用于基于分析需求通过设备接入层向一个或多个工业设备发送数据采集请求，并基于相应工业设备的响应信息确定是否向设备接入层发出数据采集指令；
优选的，所述指令处理模块，具体用于：
基于对工业设备的分析需求控制设备接入层向一个或多个工业设备发送数据采集请求；
若在预设时间内收到相应工业设备的响应信息，则向设备接入层发出采集相应工业设备数据的数据采集指令；否则，不向设备接入层发出采集相应工业设备数据的数据采集指令。
所述边缘分析模块，具体用于：
从所述数据缓存队列中按照先进先出的原则获取工业设备数据；
判断工业设备数据是否超出预设数据阈值范围，若未超出阈值范围，则工业设备运行状态为正常，否则为异常。
所述智能监控分析终端还包括显示器：
所述显示器，用于接收边缘数据处理层的边缘数据处理模块分析得到的工业设备运行状态并进行显示。
所述智能监控分析终端还包括报警模块；
所述报警模块与所述边缘分析模块连接，用于在接收到所述边缘处理层的边缘分析模块分析出的设备运行状态异常时，向监管人员发出报警信号。
所述终端可分析采集的状态数据，根据大量实验经验，在智能监控分析终端边缘数据处理层中的边缘分析设定一个阈值，当采集的状态数据经过预处理、量化分析之后，高于该阈值，则判断为异常，可进行报警操作。
本发明提出的一种基于物联网的工业设备运行状态智能监控分析终端，与现有系统相比，该发明通过源程序采集、异构系统数据集成、边缘计算、多模态数据集成等技术，使关键的工业设备运行状态的监控更智能化，本发明具体的优势如下：
本发明可使生产成本得到有效降低，通过对工业生产数据的实时监测，可提高关键的工业运行设备安全生产效率和管理水平，防范人为管理疏漏和企业财产损失，可大幅降低管理人员的工作强度，降低生产风险和能源消耗。同时，边缘数据处理层将数据处理边缘化，可减少网络传输的成本。
本发明可使数据处理能力更强，通过将数据在边缘数据处理层进行处理，只将少量高质量数据传输给物联分析平台，大大降低网络传输时延，可有效减轻物联分析平台的计算压力，可提高数据处理的效率。
本发明可使数据安全性得到提升，关键的工业设备数据通过在边缘层进行处理，规避了网络传输中被监听或窃取的风险。
本发明的目的就是通过一种基于物联网的工业设备运行状态智能监控分析终端，解决各种工业生产设备进行实时高效采集和汇聚的问题；解决由于协议的封闭，无法完成从设备对数据的采集问题；解决采集系统对数据进行解析、后台数据存储系统对数据进行结构化分解困难，提取更多有意义的结构化信息工作通常很难完成的问题；解决非结构化工程数据、传统的企业信息管理系统、服务维修数据和产品服役过程中产生的机器数据格式异构、语义复杂且版本多变、单一模态数据无法挖掘出的价值等问题。该发明能够对各种工业生产设备进行实时高效采集和汇聚，提高了工业领域数据采集工具的稳定性、易用性，提高关键的工业运行设备安全生产效率和管理水平，防范人为管理疏漏和企业财产损失。
实施例2：
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种基于物联网的工业设备运行状态监控分析方法，包括：
设备接入层采集与所述设备接入层连接的工业设备数据，并将所述数据传至协议转换层；其中，所述工业设备数据包括工业设备的状态数据和所处环境数据；
协议转换层对工业设备数据进行解析和转换后传至边缘数据处理层；
边缘数据处理层将接收到的数据在网络边缘侧进行数据处理和分析，得到工业设备运行状态。
优选的，所述协议转换层对工业设备数据进行解析和转换后传至边缘数据处理层，包括：
所述协议解析模块对通过通信协议进行编码的工业设备数据进行解析；
所述数据解析模块采用中间件技术对解析后的工业设备数据进行数据格式转换和统一；
所述数据传输模块采用请求-响应协议或消息队列遥测传输方式将格式转换和统一后的工业设备数据传输到边缘数据处理层。
优选的，所述边缘数据处理层将接收到的数据在网络边缘侧进行数据处理和分析，得到工业设备运行状态，包括：
所述边缘数据处理层的数据预处理模块采用边缘数据处理机制和多模态数据集成技术在网络边缘侧对工业设备数据进行预处理，并将预处理后的数据发送至所述数据存储模块中的数据缓存队列；
所述数据预处理模块的分类子模块对工业设备的网络边缘侧数据按照工业设备状态数据和所处环境数据进行分类；
所述数据预处理模块的编码子模块将由所述分类子模块分类后的数据进行编码，对不同类的数据标注不同的标签；
所述数据预处理模块的标签化管理子模块对标签数据进行去重、合并、转义的管理。
所述分析方法还包括：对边缘数据处理层分析得到的工业设备运行状态通过显示器进行显示。
所述分析方法还包括：在接收到所述边缘数据处理层分析出的设备运行状态异常时，向监管人员通过报警模块发出报警信号
所述设备接入层采集与所述设备接入层连接的工业设备数据，并将所述数据传至协议转换层，包括：
所述设备接入层的感知设备通过有线和无线通信技术与各工业设备连接，基于所述边缘数据处理层发出的数据采集指令采集工业设备数据；
所述设备接入层的信号传输模块将所述边缘数据处理层发出的数据采集请求传至相应工业设备，并将相应工业设备反馈的响应信息传至所述边缘数据处理层，还将边缘数据处理层发出的数据采集指令传至与相应工业设备连接的感知设备。
实施例3：
一种基于物联网的工业设备运行状态智能监控分析终端，具体包括：
(1)构建由设备接入层、协议转换层、边缘数据处理层组成的智能监控分析终端，实现各种工业现场设备的工业化数据的智能化采集；
(2)在智能监控分析终端中，引入协议转换机制，解决采集数据格式不统一的问题；
(3)在智能监控分析终端中，引入源程序采集技术，通过DP/MPI等接口协议在设备的源程序里面进行数据全面挖掘；
(4)在智能监控分析终端中，引入边缘数据处理机制对靠近设备或数据源头的网络边缘侧进行数据预处理、存储以及智能分析应用；
(5)在智能监控分析终端中，引入异构系统数据集成技术，实现对不同信息系统以及同构与异构的业务数据进行集成；
(6)在智能监控分析终端中，引入数据管理技术，对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护；
(7)在智能监控分析终端中，引入多模态数据集成技术，能够将多模态数据有机地结合在一起，发挥出单一模态数据无法挖掘出的价值。
方法(2)一方面运用协议解析与转换、中间件等技术兼容Modbus、CAN、Profinet等各类工业通信协议，实现数据格式转换和统一。另一方面利用HTTP、MQTT等方式将采集到的数据传输到云端数据应用分析系统或数据汇聚平台。
方法(3)通过多种HMI、控制系统供自动化设备使用，可以从SIEMENS、MICROII、BECKHOFF、AB、OMRON、MITSUBISH等控制器中，通过DP/MPI、RJ45、GDLAN、CANBUS、PROFIBUS、EtherCat等接口协议在设备的源程序里面进行数据全面挖掘，能够全面的、高频率的、准确的、实时的采集设备的生产数据、质量数据、消耗数据、设备数据等信息。
方法(4)基于高性能计算、实时操作系统、边缘分析算法等技术支撑，在靠近设备或数据源头的网络边缘侧进行数据预处理、存储以及智能分析应用，提升操作响应灵敏度、消除网络堵塞，并与云端数据分析形成协同。
方法(5)通过异构数据集成服务，将对不同信息系统以及同构与异构的业务数据进行集成，将集成信息统一进行实时与定时抽取，抽取信息利用各集成组件连接池进行多线程合并、汇总、过滤与转换。平台对集成信息进行分类与整合形成组合服务，对外部系统统一进行业务接口信息的派放。业务系统可针对自身不同的业务需求调用不同的接口服务。
方法(6)中数据分类主要对清洗过的数据进行分类，使数据的类别清晰、明确；数据编码主要将不同的信息记录采用不同的编码，可以方便地进行信息分类、校核、合计、检索等操作；数据标签管理对海量标签数据的管理，包括去重、合并、转义等数据标签的操作；数据加密采用加密算法对数据域进行加密，并定期或不定期在云端更新密钥，以确保数据的安全性和保密性；数据压缩减少网络数据对带宽的占用量。
方法(7)将互相关联的多模态数据集成到一起，使用户能够以透明的方式访问这些数据源。
显然，所描述的实施例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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种基于物联网的工业设备运行状态监控分析终端，其特征在于，包括：
设备接入层，与工业设备连接，用于采集工业设备数据，并将所述数据传至协议转换层；其中，所述工业设备数据包括工业设备的状态数据和所处环境数据；
协议转换层，用于对工业设备数据进行解析和转换后传至边缘数据处理层；
边缘数据处理层，用于将接收到的数据在网络边缘侧进行数据处理和分析，得到工业设备运行状态。
2.根据权利要求1所述的监控分析终端，其特征在于，所述协议转换层，包括：相互连接的协议转换模块、数据解析模块和数据传输模块；
所述协议解析模块，与所述设备接入层连接，用于对通过通信协议进行编码的工业设备数据进行解析；
所述数据解析模块，用于采用中间件技术对解析后的工业设备数据进行数据格式转换和统一；
所述数据传输模块，用于采用请求-响应协议或消息队列遥测传输方式将格式转换和统一后的工业设备数据传输到边缘数据处理层。
3.根据权利要求1所述的监控分析终端，其特征在于，所述边缘数据处理层，包括：依次连接的数据预处理模块、数据存储模块和边缘分析模块，以及与设备接入层连接的指令处理模块；
所述数据预处理模块，用于采用边缘数据处理机制和多模态数据集成技术在网络边缘侧对工业设备数据进行预处理，并将预处理后的数据发送至所述数据存储模块中的数据缓存队列；
所述数据存储模块，其中设置有数据缓存队列，用于对预处理后的数据进行缓存；
所述边缘分析模块，用于从所述数据缓存队列中获取工业设备数据，并采用数据管理技术对工业设备数据进行分析，得到工业设备运行状态。
4.根据权利要求3所述的监控分析终端，其特征在于，所述边缘数据处理层，还包括：
所述指令处理模块，用于基于分析需求通过设备接入层向一个或多个工业设备发送数据采集请求，并基于相应工业设备的响应信息确定是否向设备接入层发出数据采集指令；
优选的，所述指令处理模块，具体用于：
基于对工业设备的分析需求控制设备接入层向一个或多个工业设备发送数据采集请求；
若在预设时间内收到相应工业设备的响应信息，则向设备接入层发出采集相应工业设备数据的数据采集指令；否则，不向设备接入层发出采集相应工业设备数据的数据采集指令。
5.根据权利要求3所述的监控分析终端，其特征在于，所述边缘分析模块，具体用于：
从所述数据缓存队列中按照先进先出的原则获取工业设备数据；
判断工业设备数据是否超出预设数据阈值范围，若未超出阈值范围，则工业设备运行状态为正常，否则为异常。
6.根据权利要求3所述的监控分析终端，其特征在于，所述数据存储模块，还用于：对边缘分析模块分析得到的工业设备运行状态进行存储。
7.根据权利要求3所述的监控分析终端，其特征在于，所述数据预处理模块，包括：依次连接的分类子模块、编码子模块、标签化管理子模块；
所述分类子模块，用于对工业设备的网络边缘侧数据按照工业设备状态数据和所处环境数据进行分类；
所述编码子模块，用于将由所述分类子模块分类后的数据进行编码，对不同类的数据标注不同的标签；
所述标签化管理子模块，用于对标签数据进行去重、合并、转义的管理。
8.根据权利要求1所述的监控分析终端，其特征在于，所述智能监控分析终端还包括显示器：
所述显示器，用于接收边缘数据处理层分析得到的工业设备运行状态并进行显示。
优选的，所述智能监控分析终端还包括报警模块；
所述报警模块与所述边缘数据处理层连接，用于在接收到所述边缘数据处理层分析出的设备运行状态异常时，向监管人员发出报警信号。
9.根据权利要求1所述的监控分析终端，其特征在于，所述设备接入层，包括：相互连接的感知设备和信号传输模块；
所述感知设备，通过有线和无线通信技术与各工业设备连接，用于基于所述边缘数据处理层发出的数据采集指令采集工业设备数据；
所述信号传输模块，用于将所述边缘数据处理层发出的数据采集请求传至相应工业设备，用于将相应工业设备反馈的响应信息传至所述边缘数据处理层，还用于将边缘数据处理层发出的数据采集指令传至与相应工业设备连接的感知设备。
10.一种基于物联网的工业设备运行状态监控分析方法，其特征在于，包括：
设备接入层采集与所述设备接入层连接的工业设备数据，并将所述数据传至协议转换层；其中，所述工业设备数据包括工业设备的状态数据和所处环境数据；
协议转换层对工业设备数据进行解析和转换后传至边缘数据处理层；
边缘数据处理层将接收到的数据在网络边缘侧进行数据处理和分析，得到工业设备运行状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011532892.1A CN114660999A (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 基于物联网的工业设备运行状态监控分析终端及分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN114660999A true CN114660999A (zh) | 2022-06-24 |
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ID=82024188
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115242844A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-25 | 深圳市汉智星科技有限公司 | 一种基于边缘计算系统的嵌入式工控机 |
| CN115689277A (zh) * | 2022-10-12 | 2023-02-03 | 北京思路智园科技有限公司 | 云边协同技术下的化工园区风险预警系统 |
| CN117234739A (zh) * | 2023-11-10 | 2023-12-15 | 中国信息通信研究院 | 用于工业数据分析的方法及装置、系统、存储介质 |
| CN115242844B (zh) * | 2022-07-26 | 2024-05-03 | 深圳市汉智星科技有限公司 | 一种基于边缘计算系统的嵌入式工控机 |
-
2020
- 2020-12-23 CN CN202011532892.1A patent/CN114660999A/zh active Pending
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