CN116205637B - 基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统 - Google Patents

基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统，涉及设备管理技术领域，解决了未针对设备的运行状态，分析设备是否正常以及分析设备是否需要进行更换的技术问题，相比于从小至大的方式，二次处理的输入参数会显得过于混乱，而混乱的输入参数，所记录的输出参数，与原始输入参数所对应的输出参数可能会存在不同，故存在第二组测试所得的能源转换比；将属于相同能源转换比的输入参数构建同比参数区间，再根据同比参数区间，进行参数混乱测试，并不是采用从低至高的方式进行输入，而是随机输入的方式，再进行能源转换比测试，所测试的能源转换比，覆盖面更广，其数值也更加全面，从而使得分析更准确。

Description

基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统
技术领域
本发明属于设备管理技术领域，具体是基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统。
背景技术
智能工厂是利用各种现代化的技术，实现工厂的办公、管理及生产自动化，达到加强及规范企业管理、减少工作失误、堵塞各种漏洞、提高工作效率、进行安全生产、提供决策参考、加强外界联系、拓宽国际市场的目的。
专利公开号为CN114240292A的发明涉及智能管理运营系统技术领域，具体为一种基于物联网技术与工业大数据的智能管理运营系统，一种基于物联网技术与工业大数据的智能管理运营系统由管理系统、生产端、仓储端、购买端、标码器和统计器构成，所述智能管理运营系统的输出端与管理系统、生产端、仓储端、购买端和标码器的输入端电性连接。本发明中，在传统的电池管理系统的基础之上，增加了标码生成器、标码识别器、标码器、计时器、计数器和统计器，能够通过这种方式，使工业化生产中的产品能够精确到每个物品进行数据统计，并将产品的数据进行分类标识，给工厂类企业的管理总筹工作提供了方便，避免了因为数据信息不全面而造成意外损失情况的发生。
随着国家生产制造业逐步走上信息化智能化的道路，生产设备可视化管理成为设备管理的必然趋势。在传统管理方式下，工作人员主要通过纸质表格记录设备日常点检，维护保养，鉴定等业务，效率慢，每年归档纸质记录堆积如山，且无法监控设备运行状况，此外依靠设备管理人员的经验以及现场维修人员的反馈来制定备件采购计划，经常出现设备维修时，缺少维修备件情况，从而影响生产计划，且设备管理时，未针对设备的运行状态，分析设备是否正常，后续再进行多次分析，分析设备是否需要进行更换。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统，用于解决未针对设备的运行状态，分析设备是否正常，后续再进行多次分析，分析设备是否需要进行更换的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统，包括设备参数获取单元、管理中心以及展示单元；
所述管理中心包括参数分析单元、存储单元、维护周期确认单元、点检测试单元、信号生成单元以及极限测试单元；
所述设备参数获取单元，对指定间隔时间段内不同设备的运行参数进行获取，并将所获取的运行参数传输至管理中心内；
所述参数分析单元，将所获取的设备运行参数与存储单元内预设参数区间进行比对，当设备所有的运行参数均属于预设参数区间时，生成正常信号，且不进行任何处理，反之，生成异常信号，并将异常信号传输至维护周期确认单元内；
所述维护周期确认单元，对所生成的异常信号进行接收，确认对应的异常设备，通过分析与上一次维护周期的时间间隔，生成维护信号或点检信号，具体方式为：
根据所产生的异常信号，确认对应的异常设备；
以当前时刻为校准时刻，从存储单元内获取异常设备上一次维护的具体日期，与校准时刻进行换算，得到维护周期的时间间隔，并将其时间间隔标记为JGi，其中i代表不同的异常设备；
将时间间隔JGi与预设值Y1进行比对，当JGi≤Y1时，则生成点检信号，并将所生成的点检信号传输至点检测试单元内，当JGi＞Y1时，则生成维护信号，传输至展示单元内，供外部人员进行查看；
所述点检测试单元，根据接收到的点检信号，对异常设备进行预测试处理，分析异常设备运行是否正常，具体方式为：
向异常设备内输入最佳的运行参数，并对此异常设备所输出的工作参数进行接收；
从存储单元内，提取参数核对区间，参数核对区间为预设区间，当工作参数属于参数核对区间时，代表异常设备运行正常，生成维护信号，传输至展示单元内，反之，代表异常设备运行异常；
需进行再测试处理，具体方式为：
确定输入参数限定区间，其中输入参数限定区间为预设区间，按照数值从小至大的方式，依次输入至对应的异常设备内，对异常设备的输出参数进行记录，并标记为SCt，再将输出参数SCt所对应的输入参数标记为SRt，其中t代表不同的阶段参数；
采用SCt÷SRt=ZHt得到能源转换比ZHt；
将属于同一能源转换比ZHt的输入参数进行确认，并构建一组同比参数区间，依次确认不同的能源转换比ZHt的同比参数区间；
根据所确认的同比参数区间，进行二次能源转换比测试处理，测试周期为T，其中T为预设值，随机向异常设备内输入同比参数区间内的输入参数，并记录对应的输出参数，采用输出参数÷输入参数=能源转换比ZHt；
依次将换算所得的所有能源转换比ZHt与占比区间进行比对，其中占比区间为预设区间，当ZHt∈占比区间时，生成赋值1，当ZHt 占比区间时，生成赋值0；
比对完毕确定赋值编码，赋值编码由若干个赋值构建而成，分析赋值编码内赋值1以及赋值0的个数占比，当赋值1个数占比＞赋值0个数占比时，通过信号生成单元生成极限测试信号，并传输至极限测试单元内，反之，通过信号生成单元生成更换信号，并将更换信号通过展示单元进行展示；
所述极限测试单元，根据所接收的极限测试信号，对异常设备进行极限测试处理，根据测试处理结果，生成维护信号或更换信号，通过展示单元进行展示，具体方式为：
向异常设备内输入极限测试值，其中，极限测试值为预设值，记录异常设备的输出参数，并将其标记为YC；
将输出参数YC与极限区间进行比对，其中极限区间为预设区间，当YC∈极限区间时，通过信号生成单元生成维护信号，并传输至展示单元内进行展示，对此异常设备进行维护处理，反之，通过信号生成单元生成更换信号，并将更换信号通过展示单元进行展示，供外部人员进行查看，及时更换指定的异常设备。
优选的，所述展示单元，对管理中心所发送的信号以及设备编号进行合并展示。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：异常设备完成确认后，需进行测试处理，预先采用最佳的输入参数进行测试，确认异常设备输出参数是否正常，再进行参数测试，原始的输入参数为从小至大的方式，二次处理时，为随机输入的方式，输入参数可能时大时小，相比于从小至大的方式，二次处理的输入参数会显得过于混乱，而混乱的输入参数，所记录的输出参数，与原始输入参数所对应的输出参数可能会存在不同，故，便存在第二组测试所得的能源转换比，此种方式便可提升能源转换比测试的全面性；
将属于相同能源转换比的输入参数构建同比参数区间，再根据同比参数区间，进行参数混乱测试，并不是采用从低至高的方式进行输入，而是随机输入的方式，再进行能源转换比测试，所测试的能源转换比，覆盖面更广，其数值也更加全面，从而使得分析更准确。
附图说明
图1为本发明提供的基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统的原理框架示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1，本申请提供了基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统，包括设备参数获取单元、管理中心以及展示单元；
所述设备参数获取单元与管理中心输入端电性连接，所述管理中心与展示单元输入端电性连接；
所述管理中心包括参数分析单元、存储单元、维护周期确认单元、点检测试单元、信号生成单元以及极限测试单元；
所述存储单元分别与参数分析单元、维护周期确认单元、点检测试单元输入端电性连接，所述参数分析单元与维护周期确认单元输入端电性连接，所述维护周期确认单元与点检测试单元输入端电性连接，所述点检测试单元与信号生成单元输入端电性连接，所述极限测试单元与信号生成单元输入端电性连接；
所述设备参数获取单元，对在一定的间隔时间段，对不同设备的运行参数进行获取，并将所获取的运行参数传输至管理中心内，其中，间隔时间段的具体数值由操作人员根据经验拟定，具体的，运行参数包括设备若干个不同部件的运行值，其数值可直接通过设备系统直接获取；
所述管理中心内部的参数分析单元，将所获取的设备运行参数与存储单元内预设参数区间进行比对，当设备所有的运行参数均属于预设参数区间时，生成正常信号，且不进行任何处理，反之，生成异常信号，并将异常信号传输至维护周期确认单元内，具体的，预设参数区间为正常设备所输出的正常参数，由正常参数构建一组预设参数区间；
所述维护周期确认单元，对所生成的异常信号进行接收，确认对应的设备，通过分析与上一次维护周期的时间间隔，对异常信号作出不同的应对处理，其中，进行分析的具体方式为：
根据所产生的异常信号，确认对应的异常设备；
以当前时刻为校准时刻，从存储单元内获取异常设备上一次维护的具体日期，与校准时刻进行换算，得到维护周期的时间间隔，并将其时间间隔标记为JGi，其中i代表不同的异常设备；
将时间间隔JGi与预设值Y1进行比对，且Y1的具体取值由操作人员根据经验拟定，当JGi≤Y1时，则生成点检信号，并将所生成的点检信号传输至点检测试单元内，当JGi＞Y1时，则生成维护信号，传输至展示单元内，供外部人员进行查看，通过维护信号，对异常设备进行维护处理。
具体的，参数异常时，分析此设备间隔上一个维护周期的时间，再进行时间分析，若间隔时间过长，可能由于长时间未维护，造成参数异常，便需要进行维护处理，若间隔时间过短，则需要对此设备进行测试，根据测试参数来判定此设备是否正常。
所述点检测试单元，根据接收到的点检信号，对异常设备进行预测试处理，分析异常设备运行是否正常，若异常设备运行异常，则进行再测试处理，获取能源转换比，并进行数值比对分析，根据分析结果，生成不同的维护信号或更换信号，其中，进行预测试处理的具体方式为：
向异常设备内输入最佳的运行参数，并对此异常设备所输出的工作参数进行接收；
从存储单元内，提取参数核对区间，其中，参数核对区间为预设区间，其具体取值由操作人员根据经验拟定，当工作参数属于参数核对区间时，代表异常设备运行正常，生成维护信号，传输至展示单元内，反之，代表异常设备运行异常，需进行再测试处理；
具体的，先对对应设备输入最佳的运行参数进行分析，记录对应的工作参数，若工作参数正常，则直接维护即可，若不正常，则进行再次测试处理；
进行再测试处理的具体方式为：
确定输入参数限定区间，其中输入参数限定区间为预设区间，其具体取值由操作人员根据经验拟定，按照数值从小至大的方式，依次输入至对应的异常设备内，对异常设备的输出参数进行记录，并标记为SCt，再将输出参数SCt所对应的输入参数标记为SRt，其中t代表不同的阶段参数；
采用SCt÷SRt=ZHt得到能源转换比ZHt；
将属于同一能源转换比ZHt的输入参数进行确认，并构建一组同比参数区间，依次确认不同的能源转换比ZHt的同比参数区间；
根据所确认的同比参数区间，进行二次能源转换比测试处理，测试周期为T，其中T为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定，且T一般取值2min，随机向异常设备内输入同比参数区间内的输入参数，并记录对应的输出参数，采用输出参数÷输入参数=能源转换比ZHt，具体的，原始的输入参数为从小至大的方式，二次处理时，为随机输入的方式，输入参数可能时大时小，相比于从小至大的方式，二次处理的输入参数会显得过于混乱，而混乱的输入参数，所记录的输出参数，与原始输入参数所对应的输出参数可能会存在不同，故，便存在第二组测试所得的能源转换比，此种方式便可提升能源转换比测试的全面性；
依次将换算所得的所有能源转换比ZHt与占比区间进行比对，其中占比区间为预设区间，其具体取值由操作人员根据经验拟定，当ZHt∈占比区间时，生成赋值1，当ZHt 占比区间时，生成赋值0；
比对完毕，确定赋值编码，赋值编码由若干个赋值构建而成，分析赋值编码内赋值1以及赋值0的个数占比，当赋值1个数占比＞赋值0个数占比时，不进行任何处理，反之，通过信号生成单元生成设备更换信号，并将设备更换信号通过展示单元进行展示，供外部人员进行查看，及时更换指定的异常设备；
具体的，预先将输入参数从低至高的方式，对输出参数进行记录，并分析能源转换比，后续，根据相同的能源转换比，将属于相同能源转换比的输入参数构建同比参数区间，再根据同比参数区间，进行参数混乱测试，并不是采用从低至高的方式进行输入，而是混乱输入的方式，再进行能源转换比测试，所测试的能源转换比，覆盖面更广，其数值也更加全面，从而使得分析更准确；
后续根据赋值参数的不同，生成不同的信号，并捆绑设备编号同时进行展示，供外部操作人员进行查看，提升数值处理的整体准确度。
实施例二
本实施例在具体实施过程中，包含实施例一的全部内容，且相较于实施例一，其具体区别在于：
所述点检测试单元，再进行再测试处理过程中，通过一系列处理，确定赋值编码：
当赋值1个数占比＞赋值0个数占比时，通过信号生成单元生成极限测试信号，并传输至极限测试单元内，反之，通过信号生成单元生成更换信号，并将更换信号通过展示单元进行展示；
所述极限测试单元，根据所接收的极限测试信号，对异常设备进行极限测试处理，根据测试处理结果，生成维护信号或更换信号，通过展示单元进行展示，其中，进行极限测试处理的具体方式为：
向异常设备内输入极限测试值，其中，极限测试值为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定，记录异常设备的输出参数，并将其标记为YC；
将输出参数YC与极限区间进行比对，其中极限区间为预设区间，其具体取值由操作人员根据经验拟定，当YC∈极限区间时，通过信号生成单元生成维护信号，并传输至展示单元内进行展示，对此异常设备进行维护处理，反之，通过信号生成单元生成更换信号，并将更换信号通过展示单元进行展示，供外部人员进行查看，及时更换指定的异常设备。
具体的，针对于能源转换比数值存在问题的设备，但其数值未达到更换信号的标准时，便需要进行极限测试处理，分析此设备在极限测试过程中，是否会影响正常使用，在测试时，分析对应设备在极限参数状态下所输出的参数是否属于极限区间，若属于对应的极限区间，则直接通过信号生成单元生成对应的信号，以此供外部操作人员进行查看分析，及时作出应对措施。
所述展示单元，对管理中心所发发送的信号以及设备编号进行合并展示，供外部操作人员进行查看，及时作出应对措施。
实验
某生产产家根据两组实施例的具体实施方式进行实施，得到市场的评价分，其中实施例一的评价分为87.6，实施例二的评价分为88.7；
由此可见，实施例二的市场效果优于实施例一，外部人员可根据个人需求选取合适的实施例。
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (3)

1.基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统，其特征在于，包括设备参数获取单元、管理中心以及展示单元；
所述管理中心包括参数分析单元、存储单元、维护周期确认单元、点检测试单元、信号生成单元以及极限测试单元；
所述设备参数获取单元，对指定间隔时间段内不同设备的运行参数进行获取，并将所获取的运行参数传输至管理中心内；
所述参数分析单元，将所获取的设备运行参数与存储单元内预设参数区间进行比对，当设备所有的运行参数均属于预设参数区间时，生成正常信号，且不进行任何处理，反之，生成异常信号，并将异常信号传输至维护周期确认单元内；
所述维护周期确认单元，对所生成的异常信号进行接收，确认对应的异常设备，通过分析与上一次维护周期的时间间隔，生成维护信号或点检信号；
所述点检测试单元，根据接收到的点检信号，对异常设备进行预测试处理，分析异常设备运行是否正常，若异常设备运行正常，生成维护信号，若异常设备运行异常，则进行再测试处理，获取能源转换比，并进行数值比对分析，根据分析结果，生成不同的极限测试信号或更换信号；
所述极限测试单元，根据所接收的极限测试信号，对异常设备进行极限测试处理，根据测试处理结果，生成维护信号或更换信号，通过展示单元进行展示；
所述维护周期确认单元，分析与上一次维护周期时间间隔的具体方式为：
根据所产生的异常信号，确认对应的异常设备；
以当前时刻为校准时刻，从存储单元内获取异常设备上一次维护的具体日期，与校准时刻进行换算，得到维护周期的时间间隔，并将其时间间隔标记为JGi，其中i代表不同的异常设备；
将时间间隔JGi与预设值Y1进行比对，当JGi≤Y1时，则生成点检信号，并将所生成的点检信号传输至点检测试单元内，当JGi＞Y1时，则生成维护信号，传输至展示单元内，供外部人员进行查看；
所述点检测试单元，对异常设备进行预测试处理的具体方式为：
向异常设备内输入最佳的运行参数，并对此异常设备所输出的工作参数进行接收；
从存储单元内，提取参数核对区间，参数核对区间为预设区间，当工作参数属于参数核对区间时，代表异常设备运行正常，生成维护信号，传输至展示单元内，反之，代表异常设备运行异常，需进行再测试处理；
所述点检测试单元，对异常设备进行再测试处理的具体方式为：
确定输入参数限定区间，其中输入参数限定区间为预设区间，按照数值从小至大的方式，依次输入至对应的异常设备内，对异常设备的输出参数进行记录，并标记为SCt，再将输出参数SCt所对应的输入参数标记为SRt，其中t代表不同的阶段参数；
采用SCt÷SRt=ZHt得到能源转换比ZHt；
将属于同一能源转换比ZHt的输入参数进行确认，并构建一组同比参数区间，依次确认不同的能源转换比ZHt的同比参数区间；
根据所确认的同比参数区间，进行二次能源转换比测试处理，测试周期为T，其中T为预设值，随机向异常设备内输入同比参数区间内的输入参数，并记录对应的输出参数，采用输出参数÷输入参数=能源转换比；
依次将换算所得的所有能源转换比ZHt与占比区间进行比对，其中占比区间为预设区间，当ZHt∈占比区间时，生成赋值1，当ZHt∉占比区间时，生成赋值0；
比对完毕确定赋值编码，赋值编码由若干个赋值构建而成，分析赋值编码内赋值1以及赋值0的个数占比，当赋值1个数占比＞赋值0个数占比时，通过信号生成单元生成极限测试信号，并传输至极限测试单元内，反之，通过信号生成单元生成更换信号，并将更换信号通过展示单元进行展示。
2.根据权利要求1所述的基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统，其特征在于，所述极限测试单元，对异常设备进行极限测试处理的具体方式为：
向异常设备内输入极限测试值，其中，极限测试值为预设值，记录异常设备的输出参数，并将其标记为YC；
将输出参数YC与极限区间进行比对，其中极限区间为预设区间，当YC∈极限区间时，通过信号生成单元生成维护信号，并传输至展示单元内进行展示，对此异常设备进行维护处理，反之，通过信号生成单元生成更换信号，并将更换信号通过展示单元进行展示，供外部人员进行查看，及时更换指定的异常设备。
3.根据权利要求1所述的基于物联网与工业大数据的智能工厂管理系统，其特征在于，所述展示单元，对管理中心所发送的信号以及设备编号进行合并展示。
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