CN115003067A - 一种工业互联网数据采集服务系统及服务方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种工业互联网数据采集服务系统，包括云服务器、中央服务器、PC终端、数据采集终端，所述数据采集终端包括外壳以及与其相配合的底座，所述外壳通过连接组件与底座拆卸连接，所述外壳的内部设置两个上下布置的内壳；外壳同与其内部的两个内壳配合形成S型气流通道，所述外壳的后侧面可拆卸的设置有门板，所述门板通过卡接组件固定在所述外壳上；一种本发明工业互联网数据采集服务，包括所述的工业互联网数据采集服务系统，PC终端根据预设程序对数据采集终端采集的工业数据进行分类打包，中央服务器对打包数据解析后进行统计，最终将统计数据进行存储；本发明具有便于使用、散热性好、数据统计效率高的优点。

Description

一种工业互联网数据采集服务系统及服务方法
技术领域
本发明属于工业互联网技术领域，具体涉及一种工业互联网数据采集服务系统及服务方法。
背景技术
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。
公开号为CN 109857732 A的中国专利公开了一种工业互联网平台监测数据传输交换方法及系统，包括：实时采集设备的运行数据，处理后的数据上传至企业管理平台；企业管理平台对车间内的生产运行状态进行监测，同时上传至工业互联网平台，进行数据汇集及分析；实现从工业互联网平台向监测平台的数据传输；监测平台在接收数据后，进行数据处理。解决了现有技术中工业数据无法进行数据共享的问题，实现数据共享，提高信息资源利用率。
然而，该工业互联网数据监测传输交换方法未对监测数据进行错误监测，在后续进行数据分析统计时，容易出现统计不准确的问题。并且，工业物联网数据采集过程中通过数据采集终端实现，现有的数据采集终端不方便进行安装，并数据采集终端是长时间工作设备，需要对其进行良好的降温，然而目前的数据采集终端并不能对设备进行良好的降温。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种便于使用、散热性好、数据统计效率高的工业互联网数据采集服务系统及服务方法。
本发明的技术方案如下：
一种工业互联网数据采集服务系统，包括，
云服务器，所述云服务器用于对工业数据进行远程存储；
中央服务器，所述中央服务器为多个，均与云服务器通信连接；
PC终端，所述PC终端用于对工业数据进行初步整理；每个所述中央服务器通信连接若干PC终端；
数据采集终端，所述数据采集终端用于采集工业数据，每个所述PC终端连接若干数据采集终端；
所述数据采集终端包括外壳以及与其相配合的底座，所述外壳通过连接组件与底座拆卸连接，所述外壳的内部设置两个上下布置的内壳，位于上侧的内壳与外壳的上侧壁和右侧壁具有一定的距离、位于下侧的内壳与外壳的下侧壁和左侧壁具有一定距离、上下内壳之间具有一定的距离，以形成S型气流道，所述外壳的顶部开设有第一气孔，所述外壳右侧壁的下端开设有与S型气流道连通的第二气孔，所述外壳的后侧面可拆卸的设置有门板，所述门板通过卡接组件固定在所述外壳上；
位于上侧的内壳内设置有多个无线模组，位于下侧的内壳内设置有集成电路板，所述集成电路板上集成有主控芯片、供电电路、有线模组、网络接口、RS485接口，所述无线模组与主控芯片电性连接。
所述外壳上与底座对应的侧面的上部设置有水管接口，所述水管接口为沿着外壳的右侧壁横向设置的矩形结构，所述水管接口上具有连接水管的开口，与水管接口对应的外壳沿着横向开设有若干透水孔。
所述外壳上与第二气孔对应处设置有接水槽，所述接水槽的底部开设有排水孔
所述外壳的右侧面设置有连接筒，所述底座的侧面上设置有外筒，所述外筒的内侧设置有凸台，所述外筒与凸台之间具有一定间隔以形成插接槽，所述连接筒能够插接在所述插接槽内，所述连接组件设置在所述凸台内，以将连接筒固定在所述插接槽内。
所述连接组件包括定位柱、第一弹簧、顶柱、连接杆，所述凸台沿着其径向开设有安装孔，所述定位柱与第一弹簧均设置在所述安装孔内，所述第一弹簧的一端抵触在安装孔的内底壁上，第一弹簧的另一端抵触在所述定位柱上，在第一弹簧的弹力作用下，定位柱部分突出安装孔，所述连接筒上开设有条形孔，所述定位柱的端部能够插设在所述条形孔内；所述凸台沿着其轴向开设有导向孔，所述顶柱穿设在所述导向孔内，所述连接杆的两端分别铰接在定位柱与顶柱上，所述凸台的内部设置有与安装孔及导向孔连通的滑道，所述连接杆位于所述滑道内。
所述顶柱的端部凸出所述凸台的侧面，所述顶柱的长度能够保证当连接筒插入插接槽内时，外壳的侧面即能够按压所述顶柱。
所述卡接组件包括卡柱、第二弹簧，所述外壳设置有位于S型气流道内的安装壳，所述卡柱与第二弹簧均位于所述安装壳内，所述第二弹簧的第一弹与卡柱抵触，第二弹簧的另一端与所述安装壳的内底壁相抵触，所述门板与的下部与外壳与卡柱对应处均开设有通孔，所述卡柱在第二弹簧的弹力作用下能够穿设在所述通孔内。
所述卡柱位于所述安装壳内的一端设置有止挡板，所述安装壳的外侧壁与S型气流道之间具有一定距离。
一种工业互联网数据采集服务方法，包括前述的工业互联网数据采集服务系统，包括以下步骤，
S 1、数据采集终端采集工业数据，并传输至PC终端，所述PC终端根据预设程序对工业数据进行分类打包；
S2、PC终端将分类打包好的工业数据上传至中央服务器，所述中央服务器将接收到工业数据解析后，根据数据类型进行数据统计；
S3、将所述S2统计好的结果按设定的路径进行存储，并将统计好的结果同步上传至云服务器进行远程存储，所述工业数据根据数据类型按着设定的存储路径进行存储。
在S1中，将数据终端采集的不同传感器的数据制定不同的命名规则，将相同命名规则的数据按着同一路径存储至同一数据集，将所属数据集进行打包；在S2中，在对工业数据进行解析时，中央服务器将接收到的打包数据进行解压，然后验证当前解压数据包中的数据的命名规则是否与该打包数据的类型一致，当解压数据包中的数据命名规则与打包数据的类型一致时，将数据命名规则相同的数据进行统计。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中的数据采集终端采用快拆式安装结构进行安装，便于数据采集终端的安装，并且便于对数据采集终端进行维护，有效的提高了数据采集终端的操作编辑星；
2、本发明提供的数据采集终端采用两个内壳式结构的设计，并利用两个内壳安装不同的电器部件，能够合理进行电器部件的分区安装，并且内壳与外壳之间形成S型气流道，从而能够通入气流，能够对两个内壳进行有效的快速降温，有效的保证数据采集装置工作时的稳定性；
3、本发明的数据采集终端集成了有线和无线传输，有效的提高了数据传输的效率，可以根据安装场所的情况，选择不同的数据传输方式，从而提高了数据传输选择时的灵活性；
4、本发明提供的数据采集服务方法，根据不同传感器传输的不同数据制定不同的命名规则以进行分类打包，在数据统计时，将打包数据解析后进行数据验证，从而有效保证数据统计时的准确性，并且有效的提高了数据统计的效率。
总之，本发明具有便于使用、散热性好、数据统计效率高的优点。
附图说明
图1为本发明的系统拓扑图；
图2为本发明中数据采集终端的主视方向剖面示意图；
图3为本发明中数据采集终端的测试方向剖面示意图；
图4为本发明中数据采集终端仰视方向剖面示意图；
图5为图2中A部局部放大示意图；
图6为图3中B部局部放大示意图。。
图中，1、云服务器，2、中央服务器，3、PC终端，4、数据采集终端，401、外壳，402、底座，403、第一气孔，404、第二气孔，405、水管接口，406、透水孔，407、接水槽，408、外筒，409、凸台，410、内壳，411、门板，412、连接筒，5、定位柱，6、第一弹簧，7、顶柱，8、连接杆，9、条形孔，10、滑道，11、卡柱，12、第二弹簧，13、安装壳，14、止挡板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种工业互联网数据采集服务系统，包括，
云服务器1，所述云服务器用于对工业数据进行远程存储；
中央服务器2，所述中央服务器2为多个，均与云服务器1通信连接；
PC终端3，所述PC终端3用于对工业数据进行初步整理；每个所述中央服务器2通信连接若干PC终端3；
数据采集终端4，所述数据采集终端4用于采集工业数据，每个所述PC终端3连接若干数据采集终端4；所述数据采集终端4安装于工业生产车间墙壁上，数据采集终端4的数据输入接口与工业生活车间各生产线的控制器通信连接，因为同一生产线的设备运行参数检测传感器(例如速度传感器、温度传感器、计数传感器、电量计量表、燃气计量表、气体检测传感器等)均连接至该生产线的控制器，因此数据采集终端4连接控制器即可将相应的数据进行采集。
如图2-3所示，所述数据采集终端4包括外壳401以及与其相配合的底座402，所述外壳401通过连接组件与底座402拆卸连接，底座402通过螺栓固定在墙体上，具体安装高度可以根据实际情况进行选择，为了避免非专业人员误操作或者避免碰撞，可以将底座402固定在高处，所述外壳401的内部设置两个上下布置的内壳410，位于上侧的内壳410与外壳401的上侧壁和右侧壁具有一定的距离、位于下侧的内壳410与外壳401的下侧壁和左侧壁具有一定距离、上下内壳410之间具有一定的距离，以形成S型气流道，所述外壳401的顶部开设有第一气孔403，所述外壳401右侧壁的下端开设有与S型气流道连通的第二气孔404，所述外壳401的后侧面可拆卸的设置有门板411，所述门板411通过卡接组件固定在所述外壳401上，在外壳401顶部与第一气孔403对应处设置有风扇，风扇的正反转能够实现向S型气流道内吹气或者从S型气流道内抽气，以通过流通的气流对内壳410及其内部空间进行降温；
位于上侧的内壳410内设置有多个无线模组，所述无线模组至少包括5G通信模组、Zigbee通信模组、LoRa通信模组、蓝牙模组以及Wifi模组，位于下侧的内壳410内设置有集成电路板，所述集成电路板上集成有主控芯片、供电电路、有线模组、网络接口、RS485接口，所述无线模组与主控芯片电性连接；两个所述内壳410之间设置有接线筒，无线模组与主控芯片的连接线通过接线筒穿设，为了便于无线模组的连接，在PCB板上预留了多了与主控芯片相连的接线端子，无线模组的线路可插拔的连接接线端子。
如图2所示，所述外壳401上与底座402对应的侧面的上部设置有水管接口405，所述水管接口405为沿着外壳401的右侧壁横向设置的矩形壳体结构，所述水管接口405上具有连接水管的开口，可在开口内预装快速接头，在使用时，将水管通过快速接头连接在开口处，与水管接口405对应的外壳401沿着横向开设有若干透水孔406，所述透水孔406向着内壳410的方向倾斜向下设置，使得水管接口405的水以向下倾斜的射流进入到S型气流道内；所述外壳401上与第二气孔404对应处设置有接水槽407，所述接水槽407的底部开设有排水孔，可在排水孔处连接一排水管，避免水流在墙体上；在数据采集终端4使用一段后，其S型气流道内会沉积灰尘，因此通过外接的水管向外壳401内部打入一定压力的水，从而对S型气流道内壁进行清洗，在清洗完毕后，风扇转动向S型气流道内吹气，以对S型气流道进行干燥。
如图2、4所示，所述外壳401的右侧面设置有连接筒412，所述底座402的侧面上设置有外筒408，所述外筒408的内侧设置有凸台409，所述外筒408与凸台409之间具有一定间隔以形成插接槽，所述连接筒412能够插接在所述插接槽内，所述连接组件设置在所述凸台409内，以将连接筒412固定在所述插接槽内。
如图5所示，所述连接组件包括定位柱5、第一弹簧6、顶柱7、连接杆8，所述凸台409沿着其径向开设有至少两个安装孔，所述定位柱5与第一弹簧6均设置在所述安装孔内，每个安装孔5内均设置有一定位柱5与第一弹簧6，所述第一弹簧6的一端抵触在安装孔的内底壁上，第一弹簧6的另一端抵触在所述定位柱5上，在第一弹簧6的弹力作用下，定位柱5部分突出安装孔，所述连接筒412上开设有条形孔9，所述定位柱5的端部能够插设在所述条形孔9内，所述连接筒412上设置条形孔9，以便于保证定位柱5插入条形孔9内时，连接筒412能够沿着插接槽内左右移动；所述凸台409沿着其轴向开设有导向孔，所述顶柱7穿设在所述导向孔内，所述连接杆8的两端分别铰接在定位柱5与顶柱7上，所述凸台409的内部设置有与安装孔及导向孔连通的滑道10，所述连接杆8位于所述滑道内；所述顶柱7的端部凸出所述凸台409的侧面，所述顶柱7的长度能够保证当连接筒412插入插接槽内时，外壳401的侧面即能够按压所述顶柱7；
在不施加外力时，在第一弹簧6的弹力作用，定位柱5部分突出安装孔，由于连接杆8与定位柱5的铰接点抵触在滑道10的侧壁上，因此定位柱5不会被弹出，连接杆8此时被拉动至竖直状态，连接杆8与底座402的轴线平行，顶柱7部分突出导向孔；当连接外壳401上的连接筒412时，连接筒412插入插接槽时，外壳401的侧面按压顶柱7，继续插入连接筒412，外壳401继续按压顶柱7，在顶柱7沿着导向孔向凸台409内移动时，拉动连接杆8，连接杆8由竖直状态逐渐倾斜，此时连接杆8的另一端拉动定位柱5按压第一弹簧，直至定位柱5完全陷入安装孔内，连接筒412完全插入插接槽内，然后松开外壳401，顶柱7失去了按压力，在第一弹簧6的弹力作用下，定位柱5突出安装孔而插入条形孔内，此时顶柱7抵触在外壳401上，在顶柱7的作用下，外壳不施加外力时不会沿着凸台进行轴向移动；
当需要拆下外壳401时，重复按压外壳401的操作，当连接筒412插入到插接槽的底部时，转动外壳401没事的条形孔9与定位柱5不对应，然后向外拉动外壳401，从而将连接筒412从插接槽内拔出，从而完成外壳401与底座402的拆卸。
如图6所示，所述卡接组件包括卡柱11、第二弹簧12，所述外壳401设置有位于S型气流道内的安装壳13，所述卡柱11与第二弹簧12均位于所述安装壳13内，所述第二弹簧12的第一弹与卡柱11抵触，第二弹簧的另一端与所述安装壳13的内底壁相抵触，所述门板411与的下部与外壳401与卡柱11对应处均开设有通孔，所述卡柱11在第二弹簧12的弹力作用下能够穿设在所述通孔内，从而通过卡柱11将门板411固定在外壳401上；所述卡柱11位于所述安装壳13内的一端设置有止挡板14，在止挡板14的作用下，卡柱11不会被第二弹簧12弹出，所述安装壳13的外侧壁与S型气流道之间具有一定距离；
如图4所示，所述外壳401用于安装门板411的开口侧设置有与其底部连通的卡槽，所述门板411的端部设置有卡条，卡条能够卡接在所述卡槽内，在自外壳401的底部推动门板411时，卡条沿着卡槽滑动，在推动门板411的过程中，门板411始终按压卡柱11陷入外壳401上的通孔，当门板411完全推动至外壳401上时，门板411的通孔与卡柱11相对应，此时在第二弹簧12的作用下，卡柱插入通孔内，已将门板411固定在外壳401上。
一种工业互联网数据采集服务方法，包括前述的工业互联网数据采集服务系统，包括以下步骤，
S1、数据采集终端4采集工业数据，并传输至PC终端3，所述PC终端3根据预设程序对工业数据进行分类打包；
S2、PC终端3将分类打包好的工业数据上传至中央服务器2，所述中央服务器2将接收到工业数据解析后，根据数据类型进行数据统计；
S3、将所述S2统计好的结果按设定的路径进行存储，并将统计好的结果同步上传至云服务器进行远程存储，所述工业数据根据数据类型按着设定的存储路径进行存储。
在S1中，将数据终端4采集的不同传感器的数据制定不同的命名规则，将相同命名规则的数据按着同一路径存储至同一数据集，将所属数据集进行打包；在S2中，在对工业数据进行解析时，中央服务器将接收到的打包数据进行解压，然后验证当前解压数据包中的数据的命名规则是否与该打包数据的类型一致，当解压数据包中的数据命名规则与打包数据的类型一致时，将数据命名规则相同的数据进行统计。
下面以冶金工业厂为例，对数据采集服务进行说明：
按着图1提供的拓扑图连接业互联网数据采集服务系统，可以在每一个生产车间安装一本发明提供的数据采集终端4，冶金生产线的运行设备根据实际生产的需要配备了与控制器相连的速度传感器、温度传感器、出入库的称重传感器、用于生产用的能源消耗监测传感器(例如水计量表、电计量表、燃气计量表)、原材料称重传感器、设备运行时间的计时器等，对于直接与控制器相连的传感器，可以通过数据采集终端4与控制器的无线传输进行数据采集，对于未与控制器相连的计量表，可通过有线网络与数据采集终端相连以进行数据采集，具体的有线网络可以为RS485通信、也可以是光纤网络；
PC终端3内预设了关于速度传感器、温度传感器、称重传感器、水计量表、电计量表、燃气计量表、计时器监测的数据各自的数据存储命名规则，相应的传感器的数据传输至PC终端后，根据预设的命名规则按着该规则唯一的存储路径存储至同一数据集，将同一数据集的数据打包后发送至中央服务器，中央服务器将打包数据解压后，对各数据集内的数据进行监测，当同一批传输的数据中任一数据集中出现错误数据，中央服务器会将同一批次的所有数据进行重新筛选，将命名规则相同的数据进行重新建立数据集，然后对重新建立了数据集合内的数据进行二次错误监测，直至监测的数据无误，中央服务器对相应的数据进行统计，以完成工业数据的采集统计服务。
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 (10)

1.一种工业互联网数据采集服务系统，其特征在于：包括，
云服务器，所述云服务器用于对工业数据进行远程存储；
中央服务器，所述中央服务器为多个，均与云服务器通信连接；
PC终端，所述PC终端用于对工业数据进行初步整理；每个所述中央服务器通信连接若干PC终端；
数据采集终端，所述数据采集终端用于采集工业数据，每个所述PC终端连接若干数据采集终端；
所述数据采集终端包括外壳以及与其相配合的底座，所述外壳通过连接组件与底座拆卸连接，所述外壳的内部设置两个上下布置的内壳，位于上侧的内壳与外壳的上侧壁和右侧壁具有一定的距离、位于下侧的内壳与外壳的下侧壁和左侧壁具有一定距离、上下内壳之间具有一定的距离，以形成S型气流道，所述外壳的顶部开设有第一气孔，所述外壳右侧壁的下端开设有与S型气流道连通的第二气孔，所述外壳的后侧面可拆卸的设置有门板，所述门板通过卡接组件固定在所述外壳上；
位于上侧的内壳内设置有多个无线模组，位于下侧的内壳内设置有集成电路板，所述集成电路板上集成有主控芯片、供电电路、有线模组、网络接口、RS485接口，所述无线模组与主控芯片电性连接。
2.根据权利要求1所述的工业互联网数据采集服务系统，其特征在于：所述外壳上与底座对应的侧面的上部设置有水管接口，所述水管接口为沿着外壳的右侧壁横向设置的矩形结构，所述水管接口上具有连接水管的开口，与水管接口对应的外壳沿着横向开设有若干透水孔。
3.根据权利要求2所述的工业互联网数据采集服务系统，其特征在于：所述外壳上与第二气孔对应处设置有接水槽，所述接水槽的底部开设有排水孔。
4.根据权利要求2所述的工业互联网数据采集服务系统，其特征在于：所述外壳的右侧面设置有连接筒，所述底座的侧面上设置有外筒，所述外筒的内侧设置有凸台，所述外筒与凸台之间具有一定间隔以形成插接槽，所述连接筒能够插接在所述插接槽内，所述连接组件设置在所述凸台内，以将连接筒固定在所述插接槽内。
5.根据权利要求4所述的工业互联网数据采集服务系统，其特征在于：所述连接组件包括定位柱、第一弹簧、顶柱、连接杆，所述凸台沿着其径向开设有安装孔，所述定位柱与第一弹簧均设置在所述安装孔内，所述第一弹簧的一端抵触在安装孔的内底壁上，第一弹簧的另一端抵触在所述定位柱上，在第一弹簧的弹力作用下，定位柱部分突出安装孔，所述连接筒上开设有条形孔，所述定位柱的端部能够插设在所述条形孔内；所述凸台沿着其轴向开设有导向孔，所述顶柱穿设在所述导向孔内，所述连接杆的两端分别铰接在定位柱与顶柱上，所述凸台的内部设置有与安装孔及导向孔连通的滑道，所述连接杆位于所述滑道内。
6.根据权利要求5所述的工业互联网数据采集服务系统，其特征在于：所述顶柱的端部凸出所述凸台的侧面，所述顶柱的长度能够保证当连接筒插入插接槽内时，外壳的侧面即能够按压所述顶柱。
7.根据权利要求1所述的工业互联网数据采集服务系统，其特征在于：所述卡接组件包括卡柱、第二弹簧，所述外壳设置有位于S型气流道内的安装壳，所述卡柱与第二弹簧均位于所述安装壳内，所述第二弹簧的第一弹与卡柱抵触，第二弹簧的另一端与所述安装壳的内底壁相抵触，所述门板与的下部与外壳与卡柱对应处均开设有通孔，所述卡柱在第二弹簧的弹力作用下能够穿设在所述通孔内。
8.根据权利要求7所述的工业互联网数据采集服务系统，其特征在于：所述卡柱位于所述安装壳内的一端设置有止挡板，所述安装壳的外侧壁与S型气流道之间具有一定距离。
9.一种工业互联网数据采集服务方法，包括权利要求1所述的工业互联网数据采集服务系统，其特征在于：包括以下步骤，
S1、数据采集终端采集工业数据，并传输至PC终端，所述PC终端根据预设程序对工业数据进行分类打包；
S2、PC终端将分类打包好的工业数据上传至中央服务器，所述中央服务器将接收到工业数据解析后，根据数据类型进行数据统计；
S3、将所述S2统计好的结果按设定的路径进行存储，并将统计好的结果同步上传至云服务器进行远程存储，所述工业数据根据数据类型按着设定的存储路径进行存储。
10.根据权利要求9所述的工业互联网数据采集服务方法，其特征在于：在S1中，将数据终端采集的不同传感器的数据制定不同的命名规则，将相同命名规则的数据按着同一路径存储至同一数据集，将所属数据集进行打包；在S2中，在对工业数据进行解析时，中央服务器将接收到的打包数据进行解压，然后验证当前解压数据包中的数据的命名规则是否与该打包数据的类型一致，当解压数据包中的数据命名规则与打包数据的类型一致时，将数据命名规则相同的数据进行统计。
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