CN115034929B - 基于工业物联网的生产线电量管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于工业物联网的生产线电量管理方法及系统，所述方法包括电能计量设备参数配置和电能计量数据处理，其中，电能计量设备参数配置包括：用户平台生成电能计量设备参数配置指令；电能计量设备参数配置指令依次经服务平台、管理平台及传感网络平台后发送至对象平台；对象平台完成电能计量设备参数配置。电能计量数据处理包括：对象平台测量其对应工序的电量数据，并将测量的电量数据经传感网络平台发送至管理平台；管理平台根据每条工序测量的电量数据生成工序实时电量消耗曲线，工序实时电量消耗曲线经服务平台发送至用户平台；用户平台向用户显示。本发明可对生产线用电数据进行分析，以及便于生产线用电异常时进行故障排查。

Description

基于工业物联网的生产线电量管理方法及系统

技术领域

本发明涉及智能制造技术，具体是基于工业物联网的生产线电量管理方法及系统。

背景技术

随着新一代信息技术与制造业的深度融合，基于信息物理系统的智能制造正在引领制造方式的巨大变革。智能制造贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。智能制造能提升工业生产附加值，成为社会经济发展、科技创新的新增长点。随着智能制造的发展，节能减排受到高度重视，电力作为智能制造发展的基础资源，对其进行有效监管越来越受到人们的关注。现有智能制造企业的电量监管普遍以企业为单位、以厂房为单位、或以车间为单位进行用电数据实时采集、整合，不便于精细化分析生产线用电数据和用电异常时故障排查。

发明内容

本发明的目的在于解决现有智能制造企业的电量监管以企业为单位、以厂房为单位、或以车间为单位存在的不便于精细化分析生产线用电数据和用电异常时故障排查的问题，提供了一种基于工业物联网的生产线电量管理方法，其应用时对生产线电力进行监管，便于对生产线用电数据进行分析，以及便于生产线用电异常时进行故障排查。本发明还公开了实现上述基于工业物联网的生产线电量管理方法的系统。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

基于工业物联网的生产线电量管理方法，基于依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台及对象平台实现；所述对象平台为配置在生产线每道工序上的电能计量设备，每条生产线上的每道工序均对应配置一台电能计量设备；所述方法包括电能计量设备参数配置步骤和电能计量数据处理步骤，所述电能计量设备参数配置步骤包括以下步骤：

步骤S101、用户平台根据用户输入电能计量设备参数配置数据生成电能计量设备参数配置指令并发送至服务平台；其中，用户输入的电能计量设备参数配置数据为用户对电能计量设备初始参数进行调整的数据，所述电能计量设备参数配置指令中包含用户输入的电能计量设备参数配置数据；

步骤S102、服务平台接收电能计量设备参数配置指令，在接收到电能计量设备参数配置指令后生成电能计量设备初始化指令，并将电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台；

步骤S103、对象平台接收电能计量设备初始化指令并完成重置，再获取其初始参数和重置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；

步骤S104、服务平台接收电能计量设备初始参数和重置后实际参数进行比对并根据比对结果判断电能计量设备是否重置成功，若是则进入步骤S105；若否则再次生成电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台，再进入步骤S103，直至完成重置或重置失败次数达到设定重置失败次数阈值时生成重置失败信息反馈至用户平台；

步骤S105、服务平台将电能计量设备参数配置指令依次经管理平台、传感网络平台后发送至与该电能计量设备参数配置指令对应的对象平台；

步骤S106、对象平台接收和存储电能计量设备参数配置指令，根据电能计量设备参数配置指令完成电能计量设备参数配置，再获取其完成配置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；

步骤S107、服务平台接收电能计量设备完成配置后实际参数，将用户输入的电能计量设备参数配置数据与电能计量设备完成配置后实际参数中对应的参数进行比对，并根据比对结果判断电能计量设备是否配置正确，若是则生成配置正确信息反馈至用户平台；若否则进入步骤S105，直至配置正确或配置错误次数达到设定配置错误次数阈值时生成配置错误信息反馈至用户平台；

所述电能计量数据处理步骤包括以下步骤：

步骤S201、对象平台测量其对应工序的电量数据并处理后发送至传感网络平台；

步骤S202、传感网络平台接收和处理对象平台发送的电量数据，并将其发送至管理平台；

步骤S203、管理平台接收电量数据，将每道工序测量的电量数据以时间为横坐标、以测量电量数据为纵坐标生成工序实时电量消耗曲线，再将工序实时电量消耗曲线存储并发送至服务平台；

步骤S204、服务平台接收和处理工序实时电量消耗曲线并发送至用户平台；

步骤S205、用户平台接收和处理工序实时电量消耗曲线并向用户显示。

进一步的，所述服务平台采用集中式布置，所述集中式布置是指平台统一接收数据、统一处理数据和统一发送数据；所述管理平台采用后分平台式布置，所述后分平台式布置是指所述管理平台设置有总平台和多个分平台，控制信息和对象平台参数配置信息传输由分平台传输至总平台，感知信息传输由总平台传输至分平台；所述传感网络平台采用前分平台式布置，所述前分平台式布置是指所述传感网络平台设置有总平台和多个分平台，控制信息和对象平台参数配置信息传输由总平台传输至分平台，感知信息传输由分平台传输至总平台；

所述电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令为控制信息，电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令在管理平台传输时由管理平台的分平台传输至总平台，管理平台的每个分平台对应传输一个对象平台对应的电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令；所述电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令在传感网络平台传输时由传感网络平台的总平台传输至分平台，传感网络平台的每个分平台对应传输一个对象平台对应的电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令；

所述对象平台测量的电量数据为感知信息，每道工序测量的电量数据在传感网络平台传输时由传感网络平台的分平台传输至总平台，传感网络平台传输电量数据的分平台对应传输一条工序测量的电量数据；每道工序测量的电量数据在管理平台传输时由管理平台的总平台传输至分平台，管理平台生成工序实时电量消耗曲线在其分平台进行，管理平台生成工序实时电量消耗曲线的分平台对应处理一条工序测量的电量数据。

进一步的，每条生产线中存在多台电能计量设备规格和用户对电能计量设备初始参数调整的数据均一致时，每条电能计量设备初始化指令发送至与其对应的多个对象平台，每条电能计量设备参数配置指令发送至与其对应的多个完成初始化的对象平台。

进一步的，所述步骤S104中服务平台将电能计量设备初始参数和重置后实际参数进行比对时进行参数名相同项的数据两两比对，若所有参数名相同项的数据比对完全一致则判断为重置成功，否则判断为重置不成功；当重置失败次数达到设定重置失败次数阈值时由服务平台将电能计量设备初始参数和重置后实际参数差异项反馈至用户平台，用户平台根据用户输入调整后的电能计量设备参数配置数据重新生成电能计量设备参数配置指令。

进一步的，所述步骤S107中服务平台将用户输入的电能计量设备参数配置数据与电能计量设备完成配置后实际参数中对应的参数进行比对时进行参数名相同项的数据两两比对，若所有参数名相同项的数据比对完全一致则判断为配置正确，否则判断为配置不成功；配置错误次数达到设定配置错误次数阈值时，服务平台还将电能计量设备完成配置后实际参数发送至用户平台。

进一步的，所述电能计量数据处理步骤还包括：

所述管理平台还将接收到的电量数据发送至服务平台，所述服务平台接收电量数据，对同一生产线所有工序同一时间测量的电量数据求和，将每条生产线求和后的电量数据总值以时间为横坐标、以测量电量数据为纵坐标生成生产线实时电量消耗曲线，再将生产线实时电量消耗曲线存储并发送至用户平台；用户平台接收和处理生产线实时电量消耗曲线并向用户显示。

进一步的，所述对象平台按设定时间间隔向传感网络平台发送其测量电量数据，所有对象平台同步发送测量电量数据；所述电能计量数据处理步骤还包括：

服务平台还计算每条生产线相邻两次求和后电量数据总值的差值，并将该差值与对应生产线设定的电量差值阈值比较，当计算的差值大于或等于其对应生产线电量差值阈值时，服务平台生成生产线用电异常告警信息发送至用户平台，所述用户平台接收和处理生产线用电异常告警信息并向用户展示。

进一步的，所述服务平台生成生产线用电异常告警信息时还将其发送至管理平台，所述管理平台计算该生产线获取的每道工序相邻两次获取的测量电量数据差值，并将该差值与设定的对应工序电量差值阈值比较，当该差值大于或等于其对应工序电量差值阈值时，管理平台生成工序用电异常告警信息发送至服务平台；所述服务平台接收工序用电异常告警信息并发送至用户平台，所述用户平台接收和处理工序用电异常告警信息并向用户展示。

进一步的，所述管理平台生成工序用电异常告警信息时，所述管理平台还生成工序电能计量设备参数核查指令经传感网络平台发送至该工序对应的对象平台，所述对象平台接收电能计量设备参数核查指令后获取电能计量设备实时参数，并将获取的电能计量设备实时参数依次经传感网络平台、管理平台及服务平台反馈至用户平台。

实现上述的基于工业物联网的生产线电量管理方法的系统，包括依次交互的用户平台、集中式布置服务平台、后分平台式布置管理平台、前分平台式布置传感网络平台、以及对象平台；所述对象平台为配置在生产线每道工序上的电能计量设备，每条生产线上的每道工序均对应配置一台电能计量设备；

用户平台，用于根据用户输入电能计量设备参数配置数据生成电能计量设备参数配置指令并发送至服务平台；用于接收和处理工序实时电量消耗曲线并向用户显示；其中，用户输入的电能计量设备参数配置数据为用户对电能计量设备初始参数进行调整的数据，所述电能计量设备参数配置指令中包含用户输入的电能计量设备参数配置数据；

服务平台，用于接收电能计量设备参数配置指令，在接收到电能计量设备参数配置指令后生成电能计量设备初始化指令，并将电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台；用于接收电能计量设备初始参数和重置后实际参数进行比对并根据比对结果判断电能计量设备是否重置成功，若是则将电能计量设备参数配置指令依次经管理平台、传感网络平台后发送至与该电能计量设备参数配置指令对应的对象平台，若否则再次生成电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台，以及在完成重置或重置失败次数达到设定重置失败次数阈值时生成重置失败信息反馈至用户平台；用于接收电能计量设备完成配置后实际参数，将用户输入的电能计量设备参数配置数据与电能计量设备完成配置后实际参数中对应的参数进行比对，并根据比对结果判断电能计量设备是否配置正确，若是则生成配置正确信息反馈至用户平台，以及在配置正确或配置错误次数达到设定配置错误次数阈值时生成配置错误信息反馈至用户平台；用于接收和处理工序实时电量消耗曲线并发送至用户平台；

管理平台，用于接收电量数据，将每道工序测量的电量数据以时间为横坐标、以测量电量数据为纵坐标生成工序实时电量消耗曲线，再将工序实时电量消耗曲线存储并发送至服务平台；

传感网络平台，用于接收和处理对象平台发送的电量数据，并将其发送至管理平台；

对象平台，用于接收电能计量设备初始化指令并完成重置，再获取其初始参数和重置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；用于接收和存储电能计量设备参数配置指令，根据电能计量设备参数配置指令完成电能计量设备参数配置，再获取其完成配置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；用于测量其对应工序的电量数据并处理后发送至传感网络平台。

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：（1）本发明应用时，基于本申请申请人所提出的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台及对象平台五平台结构的形式实现，用户平台用于实现人机交互，服务平台主要用于用户平台与管理平台的信息转达和对电能计量设备参数配置进行管控，对象平台主要用于实时测量其对应工序的电量数据，经传感网络平台传输至管理平台，管理平台通过对工序用电数据进行处理，能让用户及时了解各工序的用电状况，如此，本发明能对生产线电力进行监管，使以企业为单位、以厂房为单位、或以车间为单位细化到以生产线的工序为单位，便于对生产线各工序用电数据进行分析，进而便于生产线用电异常时进行故障排查。

（2）本发明的服务平台采用集中式布置，集中对生产线各工序的电能计量设备参数配置进行管控，使得各工序电能计量设备参数配置能快速完成，能提升参数配置效率。本实施例的管理平台采用后分平台式布置，其获取的测量电量数据由总平台分配至每个分平台，管理平台的每个分平台分别针对生产线的一道工序生成工序实时电量消耗曲线，能提升工序实时电量消耗曲线的生成效率。本实施例的传感网络平台采用前分平台式布置，传感网络平台的每个分平台对应接收一个对象平台传送的数据，再经其总平台发送至管理平台的总平台，能使传感网络平台与对象平台之间信息传输更为高效，能提升本发明的运行效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一个具体实施例的系统架构图；

图2为本发明一个具体实施例中电能计量设备参数配置流程图；

图3为本发明一个具体实施例中电能计量数据处理流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1所示，基于工业物联网的生产线电量管理系统，包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台及对象平台；其中：用户平台，被配置为与用户交互的终端设备，接收用户输入信息并处理后发送至服务平台，以及向用户展示服务平台发送的信息；服务平台，被配置为第一服务器，接收所述用户平台发送的信息并处理后发送至所述管理平台，以及从所述管理平台获取用户所需的信息并处理后发送至用户平台；管理平台，被配置为第二服务器，接收和存储所述服务平台发送的信息控制对象平台进行参数配置，生成指令控制所述对象平台运行，接收和存储所述对象平台发送的感知信息；传感网络平台，被配置为所述管理平台与所述对象平台交互的通信网络和网关；对象平台，被配置为测量电量数据的电能计量设备，接收所述管理平台发送的参数配置信息实现配置，接收所述管理平台的指令运行，并通过所述传感网络平台向所述管理平台发送感知信息。本实施例的对象平台为配置在生产线每道工序上的电能计量设备，每条生产线上的每道工序均对应配置一台电能计量设备。本实施例在具体实施时，用户平台，用于根据用户输入电能计量设备参数配置数据生成电能计量设备参数配置指令并发送至服务平台；用于接收和处理工序实时电量消耗曲线并向用户显示；其中，用户输入的电能计量设备参数配置数据为用户对电能计量设备初始参数进行调整的数据，所述电能计量设备参数配置指令中包含用户输入的电能计量设备参数配置数据。服务平台用于接收电能计量设备参数配置指令，在接收到电能计量设备参数配置指令后生成电能计量设备初始化指令，并将电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台；用于接收电能计量设备初始参数和重置后实际参数进行比对并根据比对结果判断电能计量设备是否重置成功，若是则将电能计量设备参数配置指令依次经管理平台、传感网络平台后发送至与该电能计量设备参数配置指令对应的对象平台，若否则再次生成电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台，以及在完成重置或重置失败次数达到设定重置失败次数阈值时生成重置失败信息反馈至用户平台；用于接收电能计量设备完成配置后实际参数，将用户输入的电能计量设备参数配置数据与电能计量设备完成配置后实际参数中对应的参数进行比对，并根据比对结果判断电能计量设备是否配置正确，若是则生成配置正确信息反馈至用户平台，以及在配置正确或配置错误次数达到设定配置错误次数阈值时生成配置错误信息反馈至用户平台；用于接收和处理工序实时电量消耗曲线并发送至用户平台。管理平台，用于接收电量数据，将每道工序测量的电量数据以时间为横坐标、以测量电量数据为纵坐标生成工序实时电量消耗曲线，再将工序实时电量消耗曲线存储并发送至服务平台。传感网络平台，用于接收和处理对象平台发送的电量数据，并将其发送至管理平台。对象平台用于接收电能计量设备初始化指令并完成重置，再获取其初始参数和重置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；用于接收和存储电能计量设备参数配置指令，根据电能计量设备参数配置指令完成电能计量设备参数配置，再获取其完成配置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；用于测量其对应工序的电量数据并处理后发送至传感网络平台。本实施例中电能计量设备初始化指令为控制电能计量设备进行初始化操作的控制指令，电能计量设备初始参数为电能计量设备中存储的最初配置参数。

本实施例在具体实施时的流程包括电能计量设备参数配置步骤和电能计量数据处理步骤，其中，电能计量设备参数配置流程如图2所示，包括以下步骤：步骤S101、用户平台根据用户输入电能计量设备参数配置数据生成电能计量设备参数配置指令并发送至服务平台；其中，用户输入的电能计量设备参数配置数据为用户对电能计量设备初始参数进行调整的数据，所述电能计量设备参数配置指令中包含用户输入的电能计量设备参数配置数据；步骤S102、服务平台接收电能计量设备参数配置指令，在接收到电能计量设备参数配置指令后生成电能计量设备初始化指令，并将电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台；步骤S103、对象平台接收电能计量设备初始化指令并完成重置，再获取其初始参数和重置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；步骤S104、服务平台接收电能计量设备初始参数和重置后实际参数进行比对并根据比对结果判断电能计量设备是否重置成功，若是则进入步骤S105；若否则再次生成电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台，再进入步骤S103，直至完成重置或重置失败次数达到设定重置失败次数阈值时生成重置失败信息反馈至用户平台；步骤S105、服务平台将电能计量设备参数配置指令依次经管理平台、传感网络平台后发送至与该电能计量设备参数配置指令对应的对象平台；步骤S106、对象平台接收和存储电能计量设备参数配置指令，根据电能计量设备参数配置指令完成电能计量设备参数配置，再获取其完成配置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；步骤S107、服务平台接收电能计量设备完成配置后实际参数，将用户输入的电能计量设备参数配置数据与电能计量设备完成配置后实际参数中对应的参数进行比对，并根据比对结果判断电能计量设备是否配置正确，若是则生成配置正确信息反馈至用户平台；若否则进入步骤S105，直至配置正确或配置错误次数达到设定配置错误次数阈值时生成配置错误信息反馈至用户平台。本实施例应用时，电能计量设备参数配置在初次使用系统前进行配置，系统使用过程中不需要进行参数配置。

本实施例的电能计量数据处理流程如图3所示，包括以下步骤：步骤S201、对象平台测量其对应工序的电量数据并处理后发送至传感网络平台；步骤S202、传感网络平台接收和处理对象平台发送的电量数据，并将其发送至管理平台；步骤S203、管理平台接收电量数据，将每道工序测量的电量数据以时间为横坐标、以测量电量数据为纵坐标生成工序实时电量消耗曲线，再将工序实时电量消耗曲线存储并发送至服务平台；步骤S204、服务平台接收和处理工序实时电量消耗曲线并发送至用户平台；步骤S205、用户平台接收和处理工序实时电量消耗曲线并向用户显示。

本实施例的用户平台采用台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、手机等实现数据处理以及数据通信的智能电子设备，在此不赘述。本实施例中所提及的信息处理过程可以通过终端设备和服务器的处理器进行处理，而服务器配备有相应的数据库用于存储数据，数据库具体可以存储在服务器的存储设备上，如硬盘等存储器。对象平台参数配置信息为电能计量设备运行数据和配置数据，对象平台获取的感知信息为电能计量设备运行数据。

本实施例将电量监管以企业为单位、以厂房为单位、或以车间为单位细化到以生产线工序为单位，本实施例由服务平台对生产线各工序对应的电能计量设备的参数配置进行集中管控，以便于各工序的电能计量设备参数快速配置完成，由管理平台生成生产线各工序的工序实时电量消耗曲线，以便于用户对各工序耗电数据进行分析，可对各个工序的用电情况进行有效监管，在出现用电异常时，也能基于各个工序进行排查，使得生产线用电管控更加精细化。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的服务平台采用集中式布置，集中式布置是指平台统一接收数据、统一处理数据和统一发送数据。在本实施例中，服务平台接收及处理信息基于第一服务器实现。本实施例的管理平台采用后分平台式布置，后分平台式布置是指所述管理平台设置有总平台和多个分平台，控制信息和对象平台参数配置信息传输由分平台传输至总平台，感知信息传输由总平台传输至分平台。在本实施例中，管理平台的总平台被配置为第二主服务器，其分平台被配置为第二子服务器，管理平台的总平台接收处理数据基于第二主服务器实现，管理平台的分平台接收处理数据基于第二子服务器实现。本实施例的传感网络平台采用前分平台式布置，前分平台式布置是指所述传感网络平台设置有总平台和多个分平台，控制信息和对象平台参数配置信息传输由总平台传输至分平台，感知信息传输由分平台传输至总平台。在本实施例中，传感网络平台的总平台被配置为网关主服务器，其分平台被配置为网关子服务器，传感网络平台的总平台接收处理数据基于网关主服务器实现，传感网络平台的分平台接收处理数据基于网关子服务器实现。

本实施例中的电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令为控制信息，电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令在管理平台传输时由管理平台的分平台传输至总平台，管理平台的每个分平台对应传输一个对象平台对应的电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令；所述电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令在传感网络平台传输时由传感网络平台的总平台传输至分平台，传感网络平台的每个分平台对应传输一个对象平台对应的电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令。本实施例的对象平台测量的电量数据为感知信息，每道工序测量的电量数据在传感网络平台传输时由传感网络平台的分平台传输至总平台，传感网络平台传输电量数据的分平台对应传输一条工序测量的电量数据；每道工序测量的电量数据在管理平台传输时由管理平台的总平台传输至分平台，管理平台生成工序实时电量消耗曲线在其分平台进行，管理平台生成工序实时电量消耗曲线的分平台对应处理一条工序测量的电量数据。

本实施例应用时，工序实时电量消耗曲线在管理平台不同的分平台中生成，即管理平台的每个分平台对应处理一条工序的用电数据，能提升本实施例应用时的处理效率。

实施例3：

本实施例在实施例1或实施例2的基础上做出了如下进一步限定：本实施例在每条生产线中存在多台电能计量设备规格和用户对电能计量设备初始参数调整的数据均一致时，每条电能计量设备初始化指令发送至与其对应的多个对象平台，每条电能计量设备参数配置指令发送至与其对应的多个完成初始化的对象平台。其中，电能计量设备规格一致，具体为电能计量设备采用相同和型号和相同的初始配置参数，初始配置参数是否一致，可在系统搭建前对各电能计量设备进行测试得到。本实施例中，服务平台判断电能计量设备是否重置成功针对每道工序对应的电能计量设备单独进行，服务平台判断电能计量设备判断电能计量设备重置成功后，电能计量设备参数配置指令向重置成功的对象平台独立发送，以保证对各对象平台参数配置时独立管控。

同一生产线通常配置有多道工序的情况，本实施例在同一生产线存在两道及以上工序所配置的电能计量设备规格相同且用户对电能计量设备初始参数调整的数据一致的情况下，服务平台生成的初始化指令同步发送至多个对象平台，以提升信息处理效率。

实施例4：

本实施例在实施例1～实施例3中任意一个实施例的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的服务平台将电能计量设备初始参数和重置后实际参数进行比对时进行参数名相同项的数据两两比对，若所有参数名相同项的数据比对完全一致则判断为重置成功，否则判断为重置不成功；当重置失败次数达到设定重置失败次数阈值时由服务平台将电能计量设备初始参数和重置后实际参数差异项反馈至用户平台，用户平台根据用户输入调整后的电能计量设备参数配置数据重新生成电能计量设备参数配置指令。

如此，本实施例应用时，通过将差异项数据提供给用户参考，便于用户快速修改参数配置数据，能进一步提升参数配置效率。

实施例5：

本实施例在实施例1～实施例4中任意一个实施例的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的服务平台将用户输入的电能计量设备参数配置数据与电能计量设备完成配置后实际参数中对应的参数进行比对时进行参数名相同项的数据两两比对，若所有参数名相同项的数据比对完全一致则判断为配置正确，否则判断为配置不成功；配置错误次数达到设定配置错误次数阈值时，服务平台还将电能计量设备完成配置后实际参数发送至用户平台。

如此，本实施例应用时，通过将配置错误但仍完成配置的电能计量设备完成配置后实际参数发送至用户，可供用户查询是否是电能计量设备故障并针对性的进行修理或替换。

实施例6：

本实施例在实施例1～实施例5中任意一个实施例的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的电能计量数据处理步骤还包括：管理平台还将接收到的电量数据发送至服务平台，所述服务平台接收电量数据，对同一生产线所有工序同一时间测量的电量数据求和，将每条生产线求和后的电量数据总值以时间为横坐标、以测量电量数据为纵坐标生成生产线实时电量消耗曲线，再将生产线实时电量消耗曲线存储并发送至用户平台；用户平台接收和处理生产线实时电量消耗曲线并向用户显示。

如此，本实施例应用时，通过服务平台生成生产线实时电量消耗曲线向用户展示，便于用户直观了解整个生产线的用电情况；本实施例由服务平台生成生产线实时电量消耗曲线，管理平台生成工序实时电量消耗曲线，服务平台能分担管理平台在系统运行时的压力，保证系统运行效率。

实施例7：

本实施例在实施例6的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的对象平台按设定时间间隔向传感网络平台发送其测量电量数据，所有对象平台同步发送测量电量数据。本实施例的电能计量数据处理步骤还包括：服务平台还计算每条生产线相邻两次求和后电量数据总值的差值，并将该差值与对应生产线设定的电量差值阈值比较，当计算的差值大于或等于其对应生产线电量差值阈值时，服务平台生成生产线用电异常告警信息发送至用户平台，所述用户平台接收和处理生产线用电异常告警信息并向用户展示。其中，当计算的差值小于其对应生产线电量差值阈值时，管理平台不做处理。其中，对象平台发送测量电量数据按设定时间间隔发送，此设定时间间隔可根据用户需求在参数配置时进行预设，按设定时间间隔发送能降低系统通信负荷。

本实施例应用时，不同生产线的生产线电量差值阈值根据需求进行预设，通过将每条生产线求和后电量数据在设定时间间隔的差值与生产线电量差值阈值比较，在超过生产线电量差值阈值时，能及时向用户反馈生产线用电异常状况。

实施例8：

本实施例在实施例7的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的服务平台生成生产线用电异常告警信息时还将其发送至管理平台，所述管理平台计算该生产线获取的每道工序相邻两次获取的测量电量数据差值，并将该差值与设定的对应工序电量差值阈值比较，当该差值大于或等于其对应工序电量差值阈值时，管理平台生成工序用电异常告警信息发送至服务平台；所述服务平台接收工序用电异常告警信息并发送至用户平台，所述用户平台接收和处理工序用电异常告警信息并向用户展示。其中，当计算的差值小于其对应工序电量差值阈值时，管理平台不做处理。

如此，本实施例应用时，可将用电异常的生产线排查至具体工序，使用户排查用电异常时更为精准。

实施例9：

本实施例在实施例8的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的管理平台生成工序用电异常告警信息时，所述管理平台还生成工序电能计量设备参数核查指令经传感网络平台发送至该工序对应的对象平台，所述对象平台接收电能计量设备参数核查指令后获取电能计量设备实时参数，并将获取的电能计量设备实时参数依次经传感网络平台、管理平台及服务平台反馈至用户平台。

本实施例在确认某一工序用电异常时，通过将电能计量设备实时参数发送至用户，以排查出是否是因电能计量设备参数配置错误而导致出现用电异常，进而使用户能更高效的排查故障。

以上实施方式的描述中，诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。本文中术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本领域的技术人员可以清楚地了解到本文中所公开的实施方式描述的技术方案可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品通过存储在计算机可读存储介质中，如存储在随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存存储器、硬盘、CD-ROM、软盘、盒式磁带、磁介质、光学介质等其他计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得设备(如手机、计算机、服务器、网络设备等)执行本发明各个实施方式所述的方法。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于工业物联网的生产线电量管理方法，基于依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台及对象平台实现；其特征在于，所述对象平台为配置在生产线每道工序上的电能计量设备，每条生产线上的每道工序均对应配置一台电能计量设备；所述方法包括电能计量设备参数配置步骤和电能计量数据处理步骤，所述电能计量设备参数配置步骤包括以下步骤：

步骤S101、用户平台根据用户输入电能计量设备参数配置数据生成电能计量设备参数配置指令并发送至服务平台；其中，用户输入的电能计量设备参数配置数据为用户对电能计量设备初始参数进行调整的数据，所述电能计量设备参数配置指令中包含用户输入的电能计量设备参数配置数据；

步骤S102、服务平台接收电能计量设备参数配置指令，在接收到电能计量设备参数配置指令后生成电能计量设备初始化指令，并将电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台；

步骤S103、对象平台接收电能计量设备初始化指令并完成重置，再获取其初始参数和重置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；

步骤S104、服务平台接收电能计量设备初始参数和重置后实际参数进行比对并根据比对结果判断电能计量设备是否重置成功，若是则进入步骤S105；若否则再次生成电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台，再进入步骤S103，直至完成重置或重置失败次数达到设定重置失败次数阈值时生成重置失败信息反馈至用户平台；

步骤S105、服务平台将电能计量设备参数配置指令依次经管理平台、传感网络平台后发送至与该电能计量设备参数配置指令对应的对象平台；

步骤S106、对象平台接收和存储电能计量设备参数配置指令，根据电能计量设备参数配置指令完成电能计量设备参数配置，再获取其完成配置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；

步骤S107、服务平台接收电能计量设备完成配置后实际参数，将用户输入的电能计量设备参数配置数据与电能计量设备完成配置后实际参数中对应的参数进行比对，并根据比对结果判断电能计量设备是否配置正确，若是则生成配置正确信息反馈至用户平台；若否则进入步骤S105，直至配置正确或配置错误次数达到设定配置错误次数阈值时生成配置错误信息反馈至用户平台；

所述电能计量数据处理步骤包括以下步骤：

步骤S201、对象平台测量其对应工序的电量数据并处理后发送至传感网络平台；

步骤S202、传感网络平台接收和处理对象平台发送的电量数据，并将其发送至管理平台；

步骤S203、管理平台接收电量数据，将每道工序测量的电量数据以时间为横坐标、以测量电量数据为纵坐标生成工序实时电量消耗曲线，再将工序实时电量消耗曲线存储并发送至服务平台；

步骤S204、服务平台接收和处理工序实时电量消耗曲线并发送至用户平台；

步骤S205、用户平台接收和处理工序实时电量消耗曲线并向用户显示;

所述服务平台采用集中式布置，所述集中式布置是指平台统一接收数据、统一处理数据和统一发送数据；所述管理平台采用后分平台式布置，所述后分平台式布置是指所述管理平台设置有总平台和多个分平台，控制信息和对象平台参数配置信息传输由分平台传输至总平台，感知信息传输由总平台传输至分平台；所述传感网络平台采用前分平台式布置，所述前分平台式布置是指所述传感网络平台设置有总平台和多个分平台，控制信息和对象平台参数配置信息传输由总平台传输至分平台，感知信息传输由分平台传输至总平台；

所述电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令为控制信息，电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令在管理平台传输时由管理平台的分平台传输至总平台，管理平台的每个分平台对应传输一个对象平台对应的电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令；所述电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令在传感网络平台传输时由传感网络平台的总平台传输至分平台，传感网络平台的每个分平台对应传输一个对象平台对应的电能计量设备参数配置指令和电能计量设备初始化指令；

所述对象平台测量的电量数据为感知信息，每道工序测量的电量数据在传感网络平台传输时由传感网络平台的分平台传输至总平台，传感网络平台传输电量数据的分平台对应传输一条工序测量的电量数据；每道工序测量的电量数据在管理平台传输时由管理平台的总平台传输至分平台，管理平台生成工序实时电量消耗曲线在其分平台进行，管理平台生成工序实时电量消耗曲线的分平台对应处理一条工序测量的电量数据;

所述电能计量数据处理步骤还包括：

所述管理平台还将接收到的电量数据发送至服务平台，所述服务平台接收电量数据，对同一生产线所有工序同一时间测量的电量数据求和，将每条生产线求和后的电量数据总值以时间为横坐标、以测量电量数据为纵坐标生成生产线实时电量消耗曲线，再将生产线实时电量消耗曲线存储并发送至用户平台；用户平台接收和处理生产线实时电量消耗曲线并向用户显示;

所述对象平台按设定时间间隔向传感网络平台发送其测量电量数据，所有对象平台同步发送测量电量数据；所述电能计量数据处理步骤还包括：

服务平台还计算每条生产线相邻两次求和后电量数据总值的差值，并将该差值与对应生产线设定的电量差值阈值比较，当计算的差值大于或等于其对应生产线电量差值阈值时，服务平台生成生产线用电异常告警信息发送至用户平台，所述用户平台接收和处理生产线用电异常告警信息并向用户展示。

2.根据权利要求1所述的基于工业物联网的生产线电量管理方法，其特征在于，每条生产线中存在多台电能计量设备规格和用户对电能计量设备初始参数调整的数据均一致时，每条电能计量设备初始化指令发送至与其对应的多个对象平台，每条电能计量设备参数配置指令发送至与其对应的多个完成初始化的对象平台。

3.根据权利要求1所述的基于工业物联网的生产线电量管理方法，其特征在于，所述步骤S104中服务平台将电能计量设备初始参数和重置后实际参数进行比对时进行参数名相同项的数据两两比对，若所有参数名相同项的数据比对完全一致则判断为重置成功，否则判断为重置不成功；当重置失败次数达到设定重置失败次数阈值时由服务平台将电能计量设备初始参数和重置后实际参数差异项反馈至用户平台，用户平台根据用户输入调整后的电能计量设备参数配置数据重新生成电能计量设备参数配置指令。

4.根据权利要求1所述的基于工业物联网的生产线电量管理方法，其特征在于，所述步骤S107中服务平台将用户输入的电能计量设备参数配置数据与电能计量设备完成配置后实际参数中对应的参数进行比对时进行参数名相同项的数据两两比对，若所有参数名相同项的数据比对完全一致则判断为配置正确，否则判断为配置不成功；配置错误次数达到设定配置错误次数阈值时，服务平台还将电能计量设备完成配置后实际参数发送至用户平台。

5.根据权利要求1所述的基于工业物联网的生产线电量管理方法，其特征在于，所述服务平台生成生产线用电异常告警信息时还将其发送至管理平台，所述管理平台计算该生产线获取的每道工序相邻两次获取的测量电量数据差值，并将该差值与设定的对应工序电量差值阈值比较，当该差值大于或等于其对应工序电量差值阈值时，管理平台生成工序用电异常告警信息发送至服务平台；所述服务平台接收工序用电异常告警信息并发送至用户平台，所述用户平台接收和处理工序用电异常告警信息并向用户展示。

6.根据权利要求5所述的基于工业物联网的生产线电量管理方法，其特征在于，所述管理平台生成工序用电异常告警信息时，所述管理平台还生成工序电能计量设备参数核查指令经传感网络平台发送至该工序对应的对象平台，所述对象平台接收电能计量设备参数核查指令后获取电能计量设备实时参数，并将获取的电能计量设备实时参数依次经传感网络平台、管理平台及服务平台反馈至用户平台。

7.一种实现如权利要求1～6中任意一项所述的基于工业物联网的生产线电量管理方法的系统，其特征在于，包括依次交互的用户平台、集中式布置服务平台、后分平台式布置管理平台、前分平台式布置传感网络平台、以及对象平台；所述对象平台为配置在生产线每道工序上的电能计量设备，每条生产线上的每道工序均对应配置一台电能计量设备；

用户平台，用于根据用户输入电能计量设备参数配置数据生成电能计量设备参数配置指令并发送至服务平台；用于接收和处理工序实时电量消耗曲线并向用户显示；其中，用户输入的电能计量设备参数配置数据为用户对电能计量设备初始参数进行调整的数据，所述电能计量设备参数配置指令中包含用户输入的电能计量设备参数配置数据；

服务平台，用于接收电能计量设备参数配置指令，在接收到电能计量设备参数配置指令后生成电能计量设备初始化指令，并将电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台；用于接收电能计量设备初始参数和重置后实际参数进行比对并根据比对结果判断电能计量设备是否重置成功，若是则将电能计量设备参数配置指令依次经管理平台、传感网络平台后发送至与该电能计量设备参数配置指令对应的对象平台，若否则再次生成电能计量设备初始化指令依次经管理平台、传感网络平台发送至与该电能计量设备初始化指令对应的对象平台，以及在完成重置或重置失败次数达到设定重置失败次数阈值时生成重置失败信息反馈至用户平台；用于接收电能计量设备完成配置后实际参数，将用户输入的电能计量设备参数配置数据与电能计量设备完成配置后实际参数中对应的参数进行比对，并根据比对结果判断电能计量设备是否配置正确，若是则生成配置正确信息反馈至用户平台，以及在配置正确或配置错误次数达到设定配置错误次数阈值时生成配置错误信息反馈至用户平台；用于接收和处理工序实时电量消耗曲线并发送至用户平台；

管理平台，用于接收电量数据，将每道工序测量的电量数据以时间为横坐标、以测量电量数据为纵坐标生成工序实时电量消耗曲线，再将工序实时电量消耗曲线存储并发送至服务平台；

传感网络平台，用于接收和处理对象平台发送的电量数据，并将其发送至管理平台；

对象平台，用于接收电能计量设备初始化指令并完成重置，再获取其初始参数和重置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；用于接收和存储电能计量设备参数配置指令，根据电能计量设备参数配置指令完成电能计量设备参数配置，再获取其完成配置后实际参数依次经传感网络平台、管理平台后发送至服务平台；用于测量其对应工序的电量数据并处理后发送至传感网络平台。

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