CN116009502B - 工业自动化平台智能数据采集系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业自动化平台智能数据采集系统及方法，属于电数字数据处理技术领域，根据工业自动化生产的生产环境的复杂性，设计震动检测装置、转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置等构成的智能数据采集设备的测控方案，震动检测装置的检测结果作为整个系统运行的触发条件，将检测到的震动强度分为第一震动强度范围、第二震动强度范围、第三震动强度范围，依次对应匹配转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置的检测，可将智能数据采集设备可能因震动而出现的异常情况进行快速分类，便于相关工作人员后续反应；并且，根据不同震动强度范围而有序触发各个检测装置，可避免部分检测装置误动作，降低系统运行能耗。
Description
技术领域
本发明属于电数字数据处理技术领域，具体涉及工业自动化平台智能数据采集系统及方法。
背景技术
现阶段应用于工业自动化平台的智能数据采集设备，一般包括有外接数据线插口、数据采集器、环境数据采集组、数据信息传输组件、移动组件等，其具有环境数据的采集能力，并通过环境数据采集组将数据传输至数据采集器，同时数据采集器的两侧安装有外接数据传输器可通过数据线与其他装置进行连接并通过外接数据传输器传输至数据采集器，数据采集器将数据采集汇总后自动传输至数据信息备份组件进行存储，再由数据信息传输组件将采集的数据自动传输至终端，整个信息的采集过程自动完成，无需人工进行操作。
但是，工业自动化生产的生产环境极为复杂，若生产环境中存在持续时间较长、强度较大的震动（由于大型设备运行所产生的震动，引发地面震动），则智能数据采集设备极有可能在震动作用下发生旋转或位移等，从而导致智能数据采集设备采集的相关数据可靠性降低，甚至数据采集中断。
因此，现阶段需设计工业自动化平台智能数据采集系统、方法及存储介质，来解决以上问题。
发明内容
本发明目的在于提供工业自动化平台智能数据采集系统、方法及存储介质，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，如：工业自动化生产的生产环境极为复杂，若生产环境中存在持续时间较长、强度较大的震动，则智能数据采集设备极有可能在震动作用下发生旋转或位移等，从而导致智能数据采集设备采集的相关数据可靠性降低，甚至数据采集中断。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
工业自动化平台智能数据采集系统，包括智能数据采集设备，还包括震动检测装置、转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置、主控制装置；所述主控制装置分别与所述智能数据采集设备、震动检测装置、转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置连接；
所述震动检测装置用于检测所述智能数据采集设备所产生的实时震动强度；
所述转动检测装置用于检测所述智能数据采集设备是否发生转动；
所述位移检测装置用于检测所述智能数据采集设备是否发生位移；
所述数据传输检测装置用于检测所述智能数据采集设备的数据传输是否中断；
其中，所述震动检测装置中存储有第一震动强度范围、第二震动强度范围、第三震动强度范围，所述第一震动强度范围、第二震动强度范围、第三震动强度范围依次增大；
所述主控制装置控制所述智能数据采集设备、震动检测装置常开，控制所述转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置常闭；
当所述实时震动强度处于所述第一震动强度范围时，所述主控制装置控制所述转动检测装置开启；
当所述实时震动强度处于所述第二震动强度范围时，所述主控制装置控制所述转动检测装置、位移检测装置开启；
当所述实时震动强度处于所述第三震动强度范围时，所述主控制装置控制所述转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置开启。
进一步的，还包括转动角度检测装置、设备承载转台；所述主控制装置分别与所述转动角度检测装置、设备承载转台连接；
所述转动角度检测装置用于检测所述智能数据采集设备转动的实际角度；
所述设备承载转台用于根据所述实际角度对所述智能数据采集设备进行转动调节；
其中，所述主控制装置控制所述转动角度检测装置、设备承载转台常闭；
当所述转动检测装置检测到所述智能数据采集设备发生转动时，所述主控制装置控制所述转动角度检测装置、设备承载转台开启。
进一步的，还包括移动复位装置，所述移动复位装置与所述主控制装置连接；
所述移动复位装置用于移动所述智能数据采集设备至设定位置；
其中，所述主控制装置控制所述移动复位装置常闭；
当所述位移检测装置检测到所述智能数据采集设备发生位移时，所述主控制装置控制所述移动复位装置开启。
进一步的，还包括位移距离检测装置，所述位移距离检测装置与所述主控制装置连接；
所述位移距离检测装置用于检测所述智能数据采集设备发生的位移距离是否在所述移动复位装置的复位能力范围内；
其中，所述主控制装置控制所述位移距离检测装置常闭；
当所述位移检测装置检测到所述智能数据采集设备发生位移时，所述主控制装置控制所述位移距离检测装置开启；
若所述位移距离检测装置检测到所述智能数据采集设备发生的位移距离在所述移动复位装置的复位能力范围内时，所述主控制装置控制所述移动复位装置开启。
进一步的，还包括异响检测装置、插口松动检测装置，所述主控制装置分别与所述异响检测装置、插口松动检测装置连接；
所述异响检测装置用于检测所述智能数据采集设备内部是否存在异响；
所述插口松动检测装置用于检测所述智能数据采集设备的外接数据线插口处接线状态是否发生松动；
其中，所述主控制装置控制所述异响检测装置、插口松动检测装置常闭；
当所述数据传输检测装置检测到所述智能数据采集设备的数据传输中断时，所述主控制装置控制所述异响检测装置开启；
若所述异响检测装置检测到所述智能数据采集设备内部不存在异响，则所述主控制装置控制所述插口松动检测装置开启。
进一步的，还包括辅助照明装置、针孔摄像头，所述主控制装置分别与所述辅助照明装置、针孔摄像头连接；
所述辅助照明装置用于对所述智能数据采集设备的壳体内部进行辅助照明；
所述针孔摄像头用于采集所述智能数据采集设备的壳体内部的视频图像数据；
其中，所述主控制装置控制所述辅助照明装置、针孔摄像头常闭；
当所述异响检测装置检测到所述智能数据采集设备内部存在异响时，所述主控制装置控制所述辅助照明装置、针孔摄像头开启。
进一步的，还包括无线通信装置和智能终端，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述智能终端网络连接。
工业自动化平台智能数据采集方法，采用如上述的工业自动化平台智能数据采集系统对所述智能数据采集设备进行测控。
一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行如上述的工业自动化平台智能数据采集方法。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
本方案其中一个有益效果在于，根据工业自动化生产的生产环境的复杂性，设计震动检测装置、转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置等构成的智能数据采集设备的测控方案，震动检测装置的检测结果作为整个系统运行的触发条件，将检测到的震动强度分为第一震动强度范围、第二震动强度范围、第三震动强度范围，依次对应匹配转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置的检测，可将智能数据采集设备可能因震动而出现的异常情况进行快速分类，便于相关工作人员后续反应；并且，根据不同震动强度范围而有序触发各个检测装置，可避免部分检测装置误动作（或长时间处于无效动作状态），降低系统运行能耗。
附图说明
图1为本方案实施方式的系统结构示意图。
图2为本方案实施方式的系统运行原理示意图。
图3为本方案实施方式的系统另一种优化结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。需要说明的是，术语“第一”和“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。
而且，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，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。
如图1所示，提出工业自动化平台智能数据采集系统，包括智能数据采集设备（为现有设备，通常由数据采集装置壳体、外接数据线插口、防护罩、减震组件、数据采集器、环境数据采集组、数据信息传输组件等构成），还包括震动检测装置、转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置、主控制装置；所述主控制装置分别与所述智能数据采集设备、震动检测装置、转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置连接；
所述震动检测装置用于检测所述智能数据采集设备所产生的实时震动强度；
所述转动检测装置用于检测所述智能数据采集设备是否发生转动；
所述位移检测装置用于检测所述智能数据采集设备是否发生位移；
所述数据传输检测装置用于检测所述智能数据采集设备的数据传输是否中断；
其中，所述震动检测装置中存储有第一震动强度范围、第二震动强度范围、第三震动强度范围，所述第一震动强度范围、第二震动强度范围、第三震动强度范围依次增大；其中，第一震动强度范围、第二震动强度范围、第三震动强度范围均根据工业自动化生产的生产环境进行适宜设定；
如图2所示，所述主控制装置控制所述智能数据采集设备、震动检测装置常开，控制所述转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置常闭；
当所述实时震动强度处于所述第一震动强度范围时，所述主控制装置控制所述转动检测装置开启；
当所述实时震动强度处于所述第二震动强度范围时，所述主控制装置控制所述转动检测装置、位移检测装置开启；即，第二震动强度范围比第一震动强度范围大，因此，智能数据采集设备可能出现转动和位移。
当所述实时震动强度处于所述第三震动强度范围时，所述主控制装置控制所述转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置开启；即，第三震动强度范围比第二震动强度范围大，因此，智能数据采集设备可能出现转动、位移和数据传输中断。
上述方案中，根据工业自动化生产的生产环境的复杂性，设计震动检测装置、转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置等构成的智能数据采集设备的测控方案，震动检测装置的检测结果作为整个系统运行的触发条件，将检测到的震动强度分为第一震动强度范围、第二震动强度范围、第三震动强度范围，依次对应匹配转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置的检测，可将智能数据采集设备可能因震动而出现的异常情况进行快速分类，便于相关工作人员后续反应；并且，根据不同震动强度范围而有序触发各个检测装置，可避免部分检测装置误动作（或长时间处于无效动作状态），降低系统运行能耗。
进一步的，如图3所示，还包括转动角度检测装置、设备承载转台；所述主控制装置分别与所述转动角度检测装置、设备承载转台连接；
所述转动角度检测装置用于检测所述智能数据采集设备转动的实际角度；
所述设备承载转台用于根据所述实际角度对所述智能数据采集设备进行转动调节；
其中，所述主控制装置控制所述转动角度检测装置、设备承载转台常闭；
当所述转动检测装置检测到所述智能数据采集设备发生转动时，所述主控制装置控制所述转动角度检测装置、设备承载转台开启。
上述方案中，当智能数据采集设备发生转动时，可通过转动角度检测装置、设备承载转台之间的配合，控制智能数据采集设备反向转动相同角度，从而复原。
进一步的，还包括移动复位装置，所述移动复位装置与所述主控制装置连接；
所述移动复位装置用于移动所述智能数据采集设备至设定位置（即智能数据采集设备发生位移前的初始位置）；
其中，所述主控制装置控制所述移动复位装置常闭；
当所述位移检测装置检测到所述智能数据采集设备发生位移时，所述主控制装置控制所述移动复位装置开启。
上述方案中，当智能数据采集设备发生位移时，通过移动复位装置将智能数据采集设备移动至设定位置，从而复原。
进一步的，还包括位移距离检测装置，所述位移距离检测装置与所述主控制装置连接；
所述位移距离检测装置用于检测所述智能数据采集设备发生的位移距离是否在所述移动复位装置的复位能力范围（即，移动复位装置能够移动智能数据采集设备的最大距离）内；
其中，所述主控制装置控制所述位移距离检测装置常闭；
当所述位移检测装置检测到所述智能数据采集设备发生位移时，所述主控制装置控制所述位移距离检测装置开启；
若所述位移距离检测装置检测到所述智能数据采集设备发生的位移距离在所述移动复位装置的复位能力范围内时，所述主控制装置控制所述移动复位装置开启，否则，需通过相关工作人员进行人为干预。
上述方案中，考虑到移动复位装置对智能数据采集设备的移动存在极限，因此，在检测到智能数据采集设备发生位移时，先判断位移距离是否在动复位装置的复位能力范围内，再根据判断情况对移动复位装置进行控制，避免移动复位装置无效动作。
进一步的，还包括异响检测装置、插口松动检测装置，所述主控制装置分别与所述异响检测装置、插口松动检测装置连接；
所述异响检测装置用于检测所述智能数据采集设备内部是否存在异响，智能数据采集设备内部存在异响说明：智能数据采集设备内部组件损坏（内部组件脱落、断开等）；
所述插口松动检测装置用于检测所述智能数据采集设备的外接数据线插口处接线状态是否发生松动；
其中，所述主控制装置控制所述异响检测装置、插口松动检测装置常闭；
当所述数据传输检测装置检测到所述智能数据采集设备的数据传输中断时，所述主控制装置控制所述异响检测装置开启；
若所述异响检测装置检测到所述智能数据采集设备内部不存在异响，则所述主控制装置控制所述插口松动检测装置开启。
上述方案中，根据历史经验分析，智能数据采集设备的数据传输中断往往是因为智能数据采集设备内部组件损坏或外接数据线插口处接线松动引起；因此，当智能数据采集设备的数据传输中断时，通过异响检测装置、插口松动检测装置的有序配合启动，可快速对数据传输中断原因进行准确定位，便于相关工作人员进行应急维护。
进一步的，还包括辅助照明装置、针孔摄像头，所述主控制装置分别与所述辅助照明装置、针孔摄像头连接；
所述辅助照明装置用于对所述智能数据采集设备的壳体内部进行辅助照明；
所述针孔摄像头用于采集所述智能数据采集设备的壳体内部的视频图像数据；
其中，所述主控制装置控制所述辅助照明装置、针孔摄像头常闭；
当所述异响检测装置检测到所述智能数据采集设备内部存在异响时，所述主控制装置控制所述辅助照明装置、针孔摄像头开启。
上述方案中，当判断出智能数据采集设备内部组件损坏时，通过辅助照明装置、针孔摄像头的配合，对智能数据采集设备壳体内部的视频图像数据进行采集，便于相关工作人员快速了解具体情况，从而采集应急措施。
进一步的，还包括无线通信装置和智能终端，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述智能终端网络连接，实现数据远程交互等。
工业自动化平台智能数据采集方法，采用如上述的工业自动化平台智能数据采集系统对所述智能数据采集设备进行测控。
一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行如上述的工业自动化平台智能数据采集方法。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.工业自动化平台智能数据采集系统，包括智能数据采集设备，其特征在于，还包括震动检测装置、转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置、主控制装置；所述主控制装置分别与所述智能数据采集设备、震动检测装置、转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置连接；
所述震动检测装置用于检测所述智能数据采集设备所产生的实时震动强度；
所述转动检测装置用于检测所述智能数据采集设备是否发生转动；
所述位移检测装置用于检测所述智能数据采集设备是否发生位移；
所述数据传输检测装置用于检测所述智能数据采集设备的数据传输是否中断；
其中，所述震动检测装置中存储有第一震动强度范围、第二震动强度范围、第三震动强度范围，所述第一震动强度范围、第二震动强度范围、第三震动强度范围依次增大；
所述主控制装置控制所述智能数据采集设备、震动检测装置常开，控制所述转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置常闭；
当所述实时震动强度处于所述第一震动强度范围时，所述主控制装置控制所述转动检测装置开启；
当所述实时震动强度处于所述第二震动强度范围时，所述主控制装置控制所述转动检测装置、位移检测装置开启；
当所述实时震动强度处于所述第三震动强度范围时，所述主控制装置控制所述转动检测装置、位移检测装置、数据传输检测装置开启；
还包括转动角度检测装置、设备承载转台；所述主控制装置分别与所述转动角度检测装置、设备承载转台连接；
所述转动角度检测装置用于检测所述智能数据采集设备转动的实际角度；
所述设备承载转台用于根据所述实际角度对所述智能数据采集设备进行转动调节；
其中，所述主控制装置控制所述转动角度检测装置、设备承载转台常闭；
当所述转动检测装置检测到所述智能数据采集设备发生转动时，所述主控制装置控制所述转动角度检测装置、设备承载转台开启；
还包括移动复位装置，所述移动复位装置与所述主控制装置连接；
所述移动复位装置用于移动所述智能数据采集设备至设定位置；
其中，所述主控制装置控制所述移动复位装置常闭；
当所述位移检测装置检测到所述智能数据采集设备发生位移时，所述主控制装置控制所述移动复位装置开启；
还包括位移距离检测装置，所述位移距离检测装置与所述主控制装置连接；
所述位移距离检测装置用于检测所述智能数据采集设备发生的位移距离是否在所述移动复位装置的复位能力范围内；
其中，所述主控制装置控制所述位移距离检测装置常闭；
当所述位移检测装置检测到所述智能数据采集设备发生位移时，所述主控制装置控制所述位移距离检测装置开启；
若所述位移距离检测装置检测到所述智能数据采集设备发生的位移距离在所述移动复位装置的复位能力范围内时，所述主控制装置控制所述移动复位装置开启；
还包括异响检测装置、插口松动检测装置，所述主控制装置分别与所述异响检测装置、插口松动检测装置连接；
所述异响检测装置用于检测所述智能数据采集设备内部是否存在异响；
所述插口松动检测装置用于检测所述智能数据采集设备的外接数据线插口处接线状态是否发生松动；
其中，所述主控制装置控制所述异响检测装置、插口松动检测装置常闭；
当所述数据传输检测装置检测到所述智能数据采集设备的数据传输中断时，所述主控制装置控制所述异响检测装置开启；
若所述异响检测装置检测到所述智能数据采集设备内部不存在异响，则所述主控制装置控制所述插口松动检测装置开启。
2.根据权利要求1所述的工业自动化平台智能数据采集系统，其特征在于，还包括辅助照明装置、针孔摄像头，所述主控制装置分别与所述辅助照明装置、针孔摄像头连接；
所述辅助照明装置用于对所述智能数据采集设备的壳体内部进行辅助照明；
所述针孔摄像头用于采集所述智能数据采集设备的壳体内部的视频图像数据；
其中，所述主控制装置控制所述辅助照明装置、针孔摄像头常闭；
当所述异响检测装置检测到所述智能数据采集设备内部存在异响时，所述主控制装置控制所述辅助照明装置、针孔摄像头开启。
3.根据权利要求2所述的工业自动化平台智能数据采集系统，其特征在于，还包括无线通信装置和智能终端，所述主控制装置通过所述无线通信装置与所述智能终端网络连接。
4.工业自动化平台智能数据采集方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任一项所述的工业自动化平台智能数据采集系统对所述智能数据采集设备进行测控。
5.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行如权利要求4所述的工业自动化平台智能数据采集方法。
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- 2023-03-22 CN CN202310281005.5A patent/CN116009502B/zh active Active
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115541000A (zh) * | 2021-06-29 | 2022-12-30 | 上海必洋自动化技术有限公司 | 一种自动化安全智能监测系统及监测方法 |
| CN114543888A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 深圳市亿泉电子有限公司 | 一种适用于工业互联网的工业现场监测方法 |
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