CN115063118B - 一种基于工业互联网的智能车间设备管理方法及系统 - Google Patents

一种基于工业互联网的智能车间设备管理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于工业互联网的智能车间设备管理方法及系统，所述智能车间设备管理系统包括云服务器、与所述云服务通信连接的远程控制终端和物联网服务器、与所述物联网服务器通信连接并支持多种通信协议的通信模块、分别与所述通信模块连接的监测终端、车间设备和巡检终端。通过建立车间设备的标准工作模型，将实时采集的音视频数据和工作数据与标准工作模型进行比对，以确定车间设备是否处于正常工作状态，在出现异常时，进行远程控制，对车间设备进行调整，不仅能实时掌握车间设备的运行状态，方便调节生产进度，还能在出现异常时及时进行处理，保证安全。

Description

一种基于工业互联网的智能车间设备管理方法及系统
技术领域
本发明涉及工业控制技术领域，具体涉及一种基于工业互联网的智能车间设备管理方法及系统。
背景技术
随着工业4.0概念的普及以及诸多生产型企业对自动化系统的重视，现代企业生产设备自动化程度越来越高，在工业制造、化工生产、车间环保等很多领域中都需要对相关设备进行管理和监测，以便随时了解和掌握设备的各种参数和运行状况，保障设备可靠安全稳定运行。但现有的设备管理系统并不能满足实时、全面地管理设备的运行状况，不能及时发现异常事件和对异常事件进行处理。
发明内容
本发明正是基于上述问题，提出了一种基于工业互联网的智能车间设备管理方法及系统，通过建立车间设备的标准工作模型，将实时采集的音视频数据和工作数据与标准工作模型进行比对，以确定车间设备是否处于正常工作状态，在出现异常时，进行远程控制，对车间设备进行调整，不仅能实时掌握车间设备的运行状态，方便调节生产进度，还能在出现异常时及时进行处理，保证安全。
有鉴于此，本发明的一方面提出了一种基于工业互联网的智能车间设备管理系统，包括：云服务器，与所述云服务通信连接的远程控制终端和物联网服务器，与所述物联网服务器通信连接并支持多种通信协议的通信模块，分别与所述通信模块连接的监测终端、车间设备和巡检终端；
所述远程控制终端，用于获取所述车间设备的历史测试数据和正常工作状态下的历史工作数据；
所述云服务器，用于根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型；
所述监测终端，用于获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器，用于将所述第一音视频数据和所述第一工作数据进行预处理，并将得到的第二音视频数据和第二工作数据发送至所述云服务器；
所述云服务器，还用于接收并存储所述第二音视频数据和所述第二工作数据；并根据所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型判断所述车间设备的运作是否存在异常；
所述远程控制终端，用于当所述车间设备的运作存在异常时，将第一控制指令和第二控制指令发送至所述云服务器；
所述云服务器，还用于接收所述第一控制指令和所述第二控制指令，对二者进行解析，分别生成与所述车间设备相匹配的指令格式的第三控制指令和与所述第二控制指令指向的所述巡检终端相匹配的指令格式的第四控制指令，并将所述第三控制指令和所述第四控制指令发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器，还用于将所述第三控制指令和所述第四控制指令分别发送至所述车间设备和所述巡检终端；
所述车间设备，用于接收所述第三控制指令并反馈第一执行结果；
所述巡检终端，用于接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果。
可选地，所述云服务器，用于根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型，具体是：
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取所有第一操作对象数据，为每个所述第一操作对象配置唯一的对象标识；
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取第一操作库，并为所述第一操作库中的每一个所述第一操作配置唯一的操作标识；
建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；
确定与所述第一操作对象对应的所述第一操作的多个操作因子以及多个所述操作因子间的影响关系，所述操作因子为操作标准误差、环境影响因素、参数调整范围、效果变化范围和所述第一操作在不同参数下的成本数据；
根据所述对象标识、所述操作标识和所述多个操作因子构建所述标准工作模型。
可选地，所述监测终端还用于获取所述车间设备所处位置的环境数据；
所述云服务器还用于当判断所述车间设备的运作不存在异常时，根据所述环境数据、所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型确定所述环境数据对当前操作的影响数据，并根据所述影响数据修正所述标准工作模型中的各项操作参数配置。
可选地，所述监测终端，用于获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器，具体是：
在所述车间设备启动时，触发对所述车间设备的监测；
采集所述车间设备工作时的视频和产生的声音作为所述第一音视频数据；
建立所述监测终端与所述车间设备间的通信连接；
获取所述车间设备的工作日志数据，从所述工作日志数据中提取对应的第一工作数据；
将所述第一音视频数据和所述第一工作数据发送至所述物联网服务器。
可选地，所述巡检终端，用于接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果，具体是：
接收所述第四控制指令；
解析所述第四控制指令，获得所述车间设备的位置信息和巡查事件数据；
根据所述位置信息导航至所述车间设备所处位置；
根据所述巡查事件数据对所述车间设备和周围环境进行检测；
将检测结果反馈至所述物联网服务器。
本发明的另一方面提供一种基于工业互联网的智能车间设备管理方法，应用于基于工业互联网的智能车间设备管理系统，所述基于工业互联网的智能车间设备管理系统包括云服务器，与所述云服务通信连接的远程控制终端和物联网服务器，与所述物联网服务器通信连接并支持多种通信协议的通信模块，分别与所述通信模块连接的监测终端、车间设备和巡检终端，所述基于工业互联网的智能车间设备管理方法包括：
所述远程控制终端获取所述车间设备的历史测试数据和正常工作状态下的历史工作数据；
所述云服务器根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型；
所述监测终端获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器将所述第一音视频数据和所述第一工作数据进行预处理，并将得到的第二音视频数据和第二工作数据发送至所述云服务器；
所述云服务器接收并存储所述第二音视频数据和所述第二工作数据；并根据所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型判断所述车间设备的运作是否存在异常；
当所述车间设备的运作存在异常时，所述远程控制终端将第一控制指令和第二控制指令发送至所述云服务器；
所述云服务器接收所述第一控制指令和所述第二控制指令，对二者进行解析，分别生成与所述车间设备相匹配的指令格式的第三控制指令和与所述第二控制指令指向的所述巡检终端相匹配的指令格式的第四控制指令，并将所述第三控制指令和所述第四控制指令发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器将所述第三控制指令和所述第四控制指令分别发送至所述车间设备和所述巡检终端；
所述车间设备接收所述第三控制指令并反馈第一执行结果；
所述巡检终端接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果。
可选地，所述云服务器根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型的步骤，具体是：
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取所有第一操作对象数据，为每个所述第一操作对象配置唯一的对象标识；
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取第一操作库，并为所述第一操作库中的每一个所述第一操作配置唯一的操作标识；
建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；
确定与所述第一操作对象对应的所述第一操作的多个操作因子以及多个所述操作因子间的影响关系，所述操作因子为操作标准误差、环境影响因素、参数调整范围、效果变化范围和所述第一操作在不同参数下的成本数据；
根据所述对象标识、所述操作标识和所述多个操作因子构建所述标准工作模型。
可选地，还包括：
所述监测终端获取所述车间设备所处位置的环境数据；
当判断所述车间设备的运作不存在异常时，所述云服务器根据所述环境数据、所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型确定所述环境数据对当前操作的影响数据，并根据所述影响数据修正所述标准工作模型中的各项操作参数配置。
可选地，所述监测终端获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器的步骤，具体是：
在所述车间设备启动时，触发对所述车间设备的监测；
采集所述车间设备工作时的视频和产生的声音作为所述第一音视频数据；
建立所述监测终端与所述车间设备间的通信连接；
获取所述车间设备的工作日志数据，从所述工作日志数据中提取对应的第一工作数据；
将所述第一音视频数据和所述第一工作数据发送至所述物联网服务器。
可选地，所述巡检终端接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果的步骤，具体是：
接收所述第四控制指令；
解析所述第四控制指令，获得所述车间设备的位置信息和巡查事件数据；
根据所述位置信息导航至所述车间设备所处位置；
根据所述巡查事件数据对所述车间设备和周围环境进行检测；
将检测结果反馈至所述物联网服务器。
采用本发明的技术方案，所述智能车间设备管理系统包括云服务器、与所述云服务通信连接的远程控制终端和物联网服务器、与所述物联网服务器通信连接并支持多种通信协议的通信模块、分别与所述通信模块连接的监测终端、车间设备和巡检终端。通过建立车间设备的标准工作模型，将实时采集的音视频数据和工作数据与标准工作模型进行比对，以确定车间设备是否处于正常工作状态，在出现异常时，进行远程控制，对车间设备进行调整，不仅能实时掌握车间设备的运行状态，方便调节生产进度，还能在出现异常时及时进行处理，保证安全。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的基于工业互联网的智能车间设备管理系统的示意框图；
图2是本发明另一个实施例提供的基于工业互联网的智能车间设备管理方法流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面参照图1至图2来描述根据本发明一些实施方式提供的一种基于工业互联网的智能车间设备管理方法及系统。
如图1所示，本发明一个实施例提供一种基于工业互联网的智能车间设备管理系统，包括：云服务器，与所述云服务通信连接的远程控制终端和物联网服务器，与所述物联网服务器通信连接并支持多种通信协议的通信模块，分别与所述通信模块连接的监测终端、车间设备和巡检终端；
所述远程控制终端，用于获取所述车间设备的历史测试数据和正常工作状态下的历史工作数据；
所述云服务器，用于根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型；
所述监测终端，用于获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器，用于将所述第一音视频数据和所述第一工作数据进行预处理，并将得到的第二音视频数据和第二工作数据发送至所述云服务器；
所述云服务器，还用于接收并存储所述第二音视频数据和所述第二工作数据；并根据所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型判断所述车间设备的运作是否存在异常；
所述远程控制终端，用于当所述车间设备的运作存在异常时，将第一控制指令和第二控制指令发送至所述云服务器；
所述云服务器，还用于接收所述第一控制指令和所述第二控制指令，对二者进行解析，分别生成与所述车间设备相匹配的指令格式的第三控制指令和与所述第二控制指令指向的所述巡检终端相匹配的指令格式的第四控制指令，并将所述第三控制指令和所述第四控制指令发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器，还用于将所述第三控制指令和所述第四控制指令分别发送至所述车间设备和所述巡检终端；
所述车间设备，用于接收所述第三控制指令并反馈第一执行结果；
所述巡检终端，用于接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果。
可以理解的是，在本发明的实施例中，所述远程控制终端可以是能接入互联网的电脑、手机、工作台等终端。具有管理/操作权限的人员可以通过所述远程控制终端管理/操作车间设备，并获取车间设备的测试数据(包括但不限于测试对象、测试时间、测试环境数据、测试次数、测试效果等)、设备参数(包括但不限于设备名称、型号、重量、体积、工作负荷等)、历史/当前工作数据(包括但不局限于操作对象、操作角色、工作功率、工作温度、部件间的作用力、声音频率/大小、震动幅度等)等。
所述远程控制终端还可以是支持虚拟现实功能的终端，如智能虚拟现实眼镜，可以通过此终端投影所述车间设备的三维虚拟图像，通过识别操作人员的手势动作，从而对所述车间设备进行操作/检修。
所述通信模块支持多种通信协议，能够兼容不同类型车间设备的通信连接。
在所述云服务器上，预先为不同的车间设备划分了数据存储空间，以及配置了已训练好的神经网络，将所述历史测试数据和所述历史工作数据输入神经网络即可生成所述车间设备的标准工作模型。
所述监测终端至少具有拍摄图像、采集声音、测量温度和湿度、监测震动和检测气体的功能，其数量可为多个、均匀间隔设置于所述车间设备周围小于第一预设距离的范围内。
所述物联网服务器设置于所述车间设备所在的厂区内，可以将所述第一音视频数据和所述第一工作数据进行预处理以便减小数据传输压力和云服务器的数据存储和数据处理压力。所述物联网服务器还可以在预先配置的权限范围内，针对所述车间设备的工作状态和环境因素，调整所述车间设备的工作参数。
应当说明的是，由于各个车间设备、巡检终端等终端间的异构性，对于所述远程控制终端生成的控制指令，先由云服务器进行指令解析，根据指令中指向的受体终端(如车间设备、巡检终端等)的特征，将对应的指令转换成与受体终端相匹配的指令格式后，再进行发送。
所述车间设备在接收到所述第三控制指令(如停止指令、功率调整指令、温度调节指令、转速调节指令等)后，执行第三控制指令，并反馈执行指令得到的第一执行结果。
所述巡检终端在接收所述第四控制指令(如现场巡检指令)后，执行第四指令并反馈第二执行结果。
采用该实施例的技术方案，所述智能车间设备管理系统包括云服务器、与所述云服务通信连接的远程控制终端和物联网服务器、与所述物联网服务器通信连接并支持多种通信协议的通信模块、分别与所述通信模块连接的监测终端、车间设备和巡检终端。通过建立车间设备的标准工作模型，将实时采集的音视频数据和工作数据与标准工作模型进行比对，以确定车间设备是否处于正常工作状态，在出现异常时，进行远程控制，对车间设备进行调整，不仅能实时掌握车间设备的运行状态，方便调节生产进度，还能在出现异常时及时进行处理，保证安全。
应当知道的是，图1所示的基于工业互联网的智能车间设备管理系统的框图仅作示意，其所示出的各模块的数量并不对本发明的保护范围进行限定。
在本发明一些可能的实施方式中，所述云服务器用于根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型，具体是：
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取所有第一操作对象数据，为每个所述第一操作对象配置唯一的对象标识；
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取第一操作库，并为所述第一操作库中的每一个所述第一操作配置唯一的操作标识；
建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；
确定与所述第一操作对象对应的所述第一操作的多个操作因子以及多个所述操作因子间的影响关系，所述操作因子为操作标准误差、环境影响因素、参数调整范围、效果变化范围和所述第一操作在不同参数下的成本数据；
根据所述对象标识、所述操作标识和所述多个操作因子构建所述标准工作模型。
可以理解的是，每个车间设备可以进行的操作种类可能有多种，同时可以进行生产/加工的对象/产品也可能有多种，为了精确记录车间设备的工作/操作数据，在本发明的实施例中，为每个所述第一操作对象配置唯一的对象标识，按照对象标识来分别记录每个第一操作对象在车间设备上对应的第一操作。
获取所述第一操作的相关数据，包括但不限于车间设备运行时间、每个时间点对应的子操作/工序、运行参数、车间设备运行时的声音数据、震动数据、部件间的作用力大小、操作对象的作业质量、良品率、原料利用率以及运行时间段内的环境数据等。
根据所述第一操作的相关数据，确定与所述第一操作对象对应的所述第一操作的多个操作因子，所述操作因子包括但不限于操作标准误差C(即容错范围，在此范围内不影响操作的正常进行和操作质量)、环境影响因素H、参数调整范围I(即正向参数范围，在此范围内不影响操作的正常进行和操作质量)、质量变化范围Q(即在其他操作因子发生变化情况下质量的变化情况)和所述第一操作在不同参数下的成本数据Costs(包括时间成本、机器损耗、原料损耗等)。通过数据分析方法进一步确定多个所述操作因子间的影响关系，如Q＝f(C,H,I),Costs＝g(C,H,I)等，其中，f、g为通过数据分析建立的函数。
最后，根据所述对象标识、所述操作标识和所述多个操作因子构建所述标准工作模型。
在本发明一些可能的实施方式中，所述监测终端还用于获取所述车间设备所处位置的环境数据；
所述云服务器还用于当判断所述车间设备的运作不存在异常时，根据所述环境数据、所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型确定所述环境数据对当前操作的影响数据，并根据所述影响数据修正所述标准工作模型中的各项操作参数配置。
可以理解的是，当判断所述车间设备的运作不存在异常时，说明此时车间设备所处的环境对其操作效果无负向影响，在本发明的实施例中，为了使得车间设备能更好地适应周围环境的变化，通过实时采集环境数据，根据所述环境数据、所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型确定所述环境数据对当前操作的影响数据，并根据所述影响数据修正所述标准工作模型中的各项操作参数配置。
在本发明一些可能的实施方式中，所述监测终端，用于获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器，具体是：
在所述车间设备启动时，触发对所述车间设备的监测；
采集所述车间设备工作时的视频和产生的声音作为所述第一音视频数据；
建立所述监测终端与所述车间设备间的通信连接；
获取所述车间设备的工作日志数据，从所述工作日志数据中提取对应的第一工作数据；
将所述第一音视频数据和所述第一工作数据发送至所述物联网服务器。
可以理解的是，在本发明的实施例中，在所述车间设备启动时，即同步触发对所述车间设备的监测，采集所述车间设备工作时的视频和产生的声音，能保证对车间设备操作过程无死角地监控，避免出现误差。并通过建立所述监测终端与所述车间设备间的通信连接，获取所述车间设备的工作日志数据，从所述工作日志数据中提取对应的第一工作数据，将所述第一音视频数据和所述第一工作数据发送至所述物联网服务器，由所述物联网服务器进行预处理。
在本发明一些可能的实施方式中，所述巡检终端用于接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果，具体是：
接收所述第四控制指令；
解析所述第四控制指令，获得所述车间设备的位置信息和巡查事件数据；
根据所述位置信息导航至所述车间设备所处位置；
根据所述巡查事件数据对所述车间设备和周围环境进行检测；
将检测结果反馈至所述物联网服务器。
可以理解的是，为了进一步及时地确定车间设备的运行状态，利用巡检终端导航至对应的车间设备处，对车间设备和周围环境进行检测，并将检测结果反馈至物联网服务器进行处理。
参见图2，本发明的另一实施例提供一种基于工业互联网的智能车间设备管理方法，应用于基于工业互联网的智能车间设备管理系统，所述基于工业互联网的智能车间设备管理系统包括云服务器，与所述云服务通信连接的远程控制终端和物联网服务器，与所述物联网服务器通信连接并支持多种通信协议的通信模块，分别与所述通信模块连接的监测终端、车间设备和巡检终端，所述基于工业互联网的智能车间设备管理方法包括：
所述远程控制终端获取所述车间设备的历史测试数据和正常工作状态下的历史工作数据；
所述云服务器根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型；
所述监测终端获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器将所述第一音视频数据和所述第一工作数据进行预处理，并将得到的第二音视频数据和第二工作数据发送至所述云服务器；
所述云服务器接收并存储所述第二音视频数据和所述第二工作数据；并根据所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型判断所述车间设备的运作是否存在异常；
当所述车间设备的运作存在异常时，所述远程控制终端将第一控制指令和第二控制指令发送至所述云服务器；
所述云服务器接收所述第一控制指令和所述第二控制指令，对二者进行解析，分别生成与所述车间设备相匹配的指令格式的第三控制指令和与所述第二控制指令指向的所述巡检终端相匹配的指令格式的第四控制指令，并将所述第三控制指令和所述第四控制指令发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器将所述第三控制指令和所述第四控制指令分别发送至所述车间设备和所述巡检终端；
所述车间设备接收所述第三控制指令并反馈第一执行结果；
所述巡检终端接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果。
可以理解的是，在本发明的实施例中，所述远程控制终端可以是能接入互联网的电脑、手机、工作台等终端。具有管理/操作权限的人员可以通过所述远程控制终端管理/操作车间设备，并获取车间设备的测试数据(包括但不限于测试对象、测试时间、测试环境数据、测试次数、测试效果等)、设备参数(包括但不限于设备名称、型号、重量、体积、工作负荷等)、历史/当前工作数据(包括但不局限于操作对象、操作角色、工作功率、工作温度、部件间的作用力、声音频率/大小、震动幅度等)等。
所述远程控制终端还可以是支持虚拟现实功能的终端，如智能虚拟现实眼镜，可以通过此终端投影所述车间设备的三维虚拟图像，通过识别操作人员的手势动作，从而对所述车间设备进行操作/检修。
所述通信模块支持多种通信协议，能够兼容不同类型车间设备的通信连接。
在所述云服务器上，预先为不同的车间设备划分了数据存储空间，以及配置了已训练好的神经网络，将所述历史测试数据和所述历史工作数据输入神经网络即可生成所述车间设备的标准工作模型。
所述监测终端至少具有拍摄图像、采集声音、测量温度和湿度、监测震动和检测气体的功能，其数量可为多个、均匀间隔设置于所述车间设备周围小于第一预设距离的范围内。
所述物联网服务器设置于所述车间设备所在的厂区内，可以将所述第一音视频数据和所述第一工作数据进行预处理以便减小数据传输压力和云服务器的数据存储和数据处理压力。所述物联网服务器还可以在预先配置的权限范围内，针对所述车间设备的工作状态和环境因素，调整所述车间设备的工作参数。
应当说明的是，由于各个车间设备、巡检终端等终端间的异构性，对于所述远程控制终端生成的控制指令，先由云服务器进行指令解析，根据指令中指向的受体终端(如车间设备、巡检终端等)的特征，将对应的指令转换成与受体终端相匹配的指令格式后，再进行发送。
所述车间设备在接收到所述第三控制指令(如停止指令、功率调整指令、温度调节指令、转速调节指令等)后，执行第三控制指令，并反馈执行指令得到的第一执行结果。
所述巡检终端在接收所述第四控制指令(如现场巡检指令)后，执行第四指令并反馈第二执行结果。
采用该实施例的技术方案，所述智能车间设备管理系统包括云服务器、与所述云服务通信连接的远程控制终端和物联网服务器、与所述物联网服务器通信连接并支持多种通信协议的通信模块、分别与所述通信模块连接的监测终端、车间设备和巡检终端。通过建立车间设备的标准工作模型，将实时采集的音视频数据和工作数据与标准工作模型进行比对，以确定车间设备是否处于正常工作状态，在出现异常时，进行远程控制，对车间设备进行调整，不仅能实时掌握车间设备的运行状态，方便调节生产进度，还能在出现异常时及时进行处理，保证安全。
在本发明一些可能的实施方式中，所述云服务器根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型的步骤，具体是：
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取所有第一操作对象数据，为每个所述第一操作对象配置唯一的对象标识；
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取第一操作库，并为所述第一操作库中的每一个所述第一操作配置唯一的操作标识；
建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；
确定与所述第一操作对象对应的所述第一操作的多个操作因子以及多个所述操作因子间的影响关系，所述操作因子为操作标准误差、环境影响因素、参数调整范围、效果变化范围和所述第一操作在不同参数下的成本数据；
根据所述对象标识、所述操作标识和所述多个操作因子构建所述标准工作模型。
可以理解的是，每个车间设备可以进行的操作种类可能有多种，同时可以进行生产/加工的对象/产品也可能有多种，为了精确记录车间设备的工作/操作数据，在本发明的实施例中，为每个所述第一操作对象配置唯一的对象标识，按照对象标识来分别记录每个第一操作对象在车间设备上对应的第一操作。
获取所述第一操作的相关数据，包括但不限于车间设备运行时间、每个时间点对应的子操作/工序、运行参数、车间设备运行时的声音数据、震动数据、部件间的作用力大小、操作对象的作业质量、良品率、原料利用率以及运行时间段内的环境数据等。
根据所述第一操作的相关数据，确定与所述第一操作对象对应的所述第一操作的多个操作因子，所述操作因子包括但不限于操作标准误差C(即容错范围，在此范围内不影响操作的正常进行和操作质量)、环境影响因素H、参数调整范围I(即正向参数范围，在此范围内不影响操作的正常进行和操作质量)、质量变化范围Q(即在其他操作因子发生变化情况下质量的变化情况)和所述第一操作在不同参数下的成本数据Costs(包括时间成本、机器损耗、原料损耗等)。通过数据分析方法进一步确定多个所述操作因子间的影响关系，如Q＝f(C,H,I),Costs＝g(C,H,I)等，其中，f、g为通过数据分析建立的函数。
最后，根据所述对象标识、所述操作标识和所述多个操作因子构建所述标准工作模型。
在本发明一些可能的实施方式中，所述方法还包括：
所述监测终端获取所述车间设备所处位置的环境数据；
当判断所述车间设备的运作不存在异常时，所述云服务器根据所述环境数据、所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型确定所述环境数据对当前操作的影响数据，并根据所述影响数据修正所述标准工作模型中的各项操作参数配置。
可以理解的是，当判断所述车间设备的运作不存在异常时，说明此时车间设备所处的环境对其操作效果无负向影响，在本发明的实施例中，为了使得车间设备能更好地适应周围环境的变化，通过实时采集环境数据，根据所述环境数据、所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型确定所述环境数据对当前操作的影响数据，并根据所述影响数据修正所述标准工作模型中的各项操作参数配置。
在本发明一些可能的实施方式中，所述监测终端获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器的步骤，具体是：
在所述车间设备启动时，触发对所述车间设备的监测；
采集所述车间设备工作时的视频和产生的声音作为所述第一音视频数据；
建立所述监测终端与所述车间设备间的通信连接；
获取所述车间设备的工作日志数据，从所述工作日志数据中提取对应的第一工作数据；
将所述第一音视频数据和所述第一工作数据发送至所述物联网服务器。
可以理解的是，在本发明的实施例中，在所述车间设备启动时，即同步触发对所述车间设备的监测，采集所述车间设备工作时的视频和产生的声音，能保证对车间设备操作过程无死角地监控，避免出现误差。并通过建立所述监测终端与所述车间设备间的通信连接，获取所述车间设备的工作日志数据，从所述工作日志数据中提取对应的第一工作数据，将所述第一音视频数据和所述第一工作数据发送至所述物联网服务器，由所述物联网服务器进行预处理。
在本发明一些可能的实施方式中，所述巡检终端接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果的步骤，具体是：
接收所述第四控制指令；
解析所述第四控制指令，获得所述车间设备的位置信息和巡查事件数据；
根据所述位置信息导航至所述车间设备所处位置；
根据所述巡查事件数据对所述车间设备和周围环境进行检测；
将检测结果反馈至所述物联网服务器。
可以理解的是，为了进一步及时地确定车间设备的运行状态，利用巡检终端导航至对应的车间设备处，对车间设备和周围环境进行检测，并将检测结果反馈至物联网服务器进行处理。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可轻易想到变化或替换，均可作各种更动与修改，包含上述不同功能、实施步骤的组合，包含软件和硬件的实施方式，均在本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于工业互联网的智能车间设备管理系统，其特征在于，包括：云服务器，与所述云服务器通信连接的远程控制终端和物联网服务器，与所述物联网服务器通信连接并支持多种通信协议的通信模块，分别与所述通信模块连接的监测终端、车间设备和巡检终端；
所述远程控制终端，用于获取所述车间设备的历史测试数据和正常工作状态下的历史工作数据；
所述云服务器，用于根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型；
所述监测终端，用于获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器，用于将所述第一音视频数据和所述第一工作数据进行预处理，并将得到的第二音视频数据和第二工作数据发送至所述云服务器；
所述云服务器，还用于接收并存储所述第二音视频数据和所述第二工作数据；并根据所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型判断所述车间设备的运作是否存在异常；
所述远程控制终端，用于当所述车间设备的运作存在异常时，将第一控制指令和第二控制指令发送至所述云服务器；
所述云服务器，还用于接收所述第一控制指令和所述第二控制指令，对二者进行解析，分别生成与所述车间设备相匹配的指令格式的第三控制指令和与所述第二控制指令指向的所述巡检终端相匹配的指令格式的第四控制指令，并将所述第三控制指令和所述第四控制指令发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器，还用于将所述第三控制指令和所述第四控制指令分别发送至所述车间设备和所述巡检终端；
所述车间设备，用于接收所述第三控制指令并反馈第一执行结果；
所述巡检终端，用于接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果；
所述云服务器，用于根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型，具体是：
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取所有第一操作对象数据，为每个所述第一操作对象配置唯一的对象标识；
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取第一操作库，并为所述第一操作库中的每一个第一操作配置唯一的操作标识；
建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；
确定与所述第一操作对象对应的所述第一操作的多个操作因子以及多个所述操作因子间的影响关系，所述操作因子为操作标准误差、环境影响因素、参数调整范围、效果变化范围和所述第一操作在不同参数下的成本数据；
根据所述对象标识、所述操作标识和所述多个操作因子构建所述标准工作模型。
2.根据权利要求1所述的基于工业互联网的智能车间设备管理系统，其特征在于，所述监测终端还用于获取所述车间设备所处位置的环境数据；
所述云服务器还用于当判断所述车间设备的运作不存在异常时，根据所述环境数据、所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型确定所述环境数据对当前操作的影响数据，并根据所述影响数据修正所述标准工作模型中的各项操作参数配置。
3.根据权利要求2所述的基于工业互联网的智能车间设备管理系统，其特征在于，所述监测终端，用于获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器，具体是：
在所述车间设备启动时，触发对所述车间设备的监测；
采集所述车间设备工作时的视频和产生的声音作为所述第一音视频数据；
建立所述监测终端与所述车间设备间的通信连接；
获取所述车间设备的工作日志数据，从所述工作日志数据中提取对应的第一工作数据；
将所述第一音视频数据和所述第一工作数据发送至所述物联网服务器。
4.根据权利要求1-3任一所述的基于工业互联网的智能车间设备管理系统，其特征在于，所述巡检终端，用于接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果，具体是：
接收所述第四控制指令；
解析所述第四控制指令，获得所述车间设备的位置信息和巡查事件数据；
根据所述位置信息导航至所述车间设备所处位置；
根据所述巡查事件数据对所述车间设备和周围环境进行检测；
将检测结果反馈至所述物联网服务器。
5.一种基于工业互联网的智能车间设备管理方法，应用于基于工业互联网的智能车间设备管理系统，其特征在于，所述基于工业互联网的智能车间设备管理系统包括云服务器，与所述云服务器通信连接的远程控制终端和物联网服务器，与所述物联网服务器通信连接并支持多种通信协议的通信模块，分别与所述通信模块连接的监测终端、车间设备和巡检终端，所述基于工业互联网的智能车间设备管理方法包括：
所述远程控制终端获取所述车间设备的历史测试数据和正常工作状态下的历史工作数据；
所述云服务器根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型；
所述监测终端获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器将所述第一音视频数据和所述第一工作数据进行预处理，并将得到的第二音视频数据和第二工作数据发送至所述云服务器；
所述云服务器接收并存储所述第二音视频数据和所述第二工作数据；并根据所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型判断所述车间设备的运作是否存在异常；
当所述车间设备的运作存在异常时，所述远程控制终端将第一控制指令和第二控制指令发送至所述云服务器；
所述云服务器接收所述第一控制指令和所述第二控制指令，对二者进行解析，分别生成与所述车间设备相匹配的指令格式的第三控制指令和与所述第二控制指令指向的所述巡检终端相匹配的指令格式的第四控制指令，并将所述第三控制指令和所述第四控制指令发送至所述物联网服务器；
所述物联网服务器将所述第三控制指令和所述第四控制指令分别发送至所述车间设备和所述巡检终端；
所述车间设备接收所述第三控制指令并反馈第一执行结果；
所述巡检终端接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果；
所述云服务器根据所述历史测试数据和所述历史工作数据生成所述车间设备的标准工作模型的步骤，具体是：
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取所有第一操作对象数据，为每个所述第一操作对象配置唯一的对象标识；
从所述历史测试数据和所述历史工作数据中提取第一操作库，并为所述第一操作库中的每一个第一操作配置唯一的操作标识；
建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；
确定与所述第一操作对象对应的所述第一操作的多个操作因子以及多个所述操作因子间的影响关系，所述操作因子为操作标准误差、环境影响因素、参数调整范围、效果变化范围和所述第一操作在不同参数下的成本数据；
根据所述对象标识、所述操作标识和所述多个操作因子构建所述标准工作模型。
6.根据权利要求5所述的基于工业互联网的智能车间设备管理方法，其特征在于，还包括：
所述监测终端获取所述车间设备所处位置的环境数据；
当判断所述车间设备的运作不存在异常时，所述云服务器根据所述环境数据、所述第二音视频数据、所述第二工作数据与所述标准工作模型确定所述环境数据对当前操作的影响数据，并根据所述影响数据修正所述标准工作模型中的各项操作参数配置。
7.根据权利要求6所述的基于工业互联网的智能车间设备管理方法，其特征在于，所述监测终端获取所述车间设备的第一音视频数据和第一工作数据并将二者发送至所述物联网服务器的步骤，具体是：
在所述车间设备启动时，触发对所述车间设备的监测；
采集所述车间设备工作时的视频和产生的声音作为所述第一音视频数据；
建立所述监测终端与所述车间设备间的通信连接；
获取所述车间设备的工作日志数据，从所述工作日志数据中提取对应的第一工作数据；
将所述第一音视频数据和所述第一工作数据发送至所述物联网服务器。
8.根据权利要求7所述的基于工业互联网的智能车间设备管理方法，其特征在于，所述巡检终端接收所述第四控制指令并反馈第二执行结果的步骤，具体是：
接收所述第四控制指令；
解析所述第四控制指令，获得所述车间设备的位置信息和巡查事件数据；
根据所述位置信息导航至所述车间设备所处位置；
根据所述巡查事件数据对所述车间设备和周围环境进行检测；
将检测结果反馈至所述物联网服务器。
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