CN117970982A - 一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电缆生产领域，用于解决车间环境管理时数据采集不够准确以及车间环境调节效率低的问题，具体为一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统；本发明中，通过生产线进行阶段划分，并根据不同的阶段进行分别控制，从而提高了生产线上环境控制时的具体程度，通过在车间内设置多个采集点，并通过多个采集点对数据进行同时采集，根据所采集到的数据以及采集点的位置进行量化分析，提高数据准确性，在对车间环境进行调节时，通过生成混合的调节信号，从而使得同时对车间的多项环境参数进行同时调节，降低了某一项参数调节时对车间中其他环境参数的影响，提高了车间环境调节的效率，保证车间内环境的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电缆生产领域，具体为一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统。
背景技术
电缆生产涉及高温、高压、高速等危险因素，安全意识是生产过程中必须重视的问题，在生产面积内设置消防器材、安全防护设施等，并进行定期检查和维护，在电缆生产过程中，温湿度影响着产品质量和设备运行，需对生产场地进行精细化的控制，同时电缆生产会产生大量废气、废水和废渣等污染物，环保意识要求严格控制和治理这些污染物，防止对环境造成损害；可以通过装置废气、废水、废渣的收集和净化设备，进行有效利用和尽可能降低废弃物对环境的影响；
目前，现有技术中的电缆生产管理系统仍然存在不足之处，现有的电缆生产管理系统在对车间进行管理时，一般都是通过设置的传感器对车间进行采集，并根据传感器所在的位置采集到的信息对车间进行管控，由于传感器一般设置在车间内的某一处位置，导致传感器所采集到的信息和生产设备的实际信息存在差异性，从而导致生产管理不够精确，同时现有的电缆生产管理每一项管理是单独进行，缺少联动性，导致车间环境调节效率过低；
针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。
发明内容
本发明中，通过生产线进行阶段划分，并根据不同的阶段进行分别控制，从而提高了生产线上环境控制时的具体程度，通过在车间内设置多个采集点，并通过多个采集点对数据进行同时采集，根据所采集到的数据以及采集点的位置进行量化分析，提高数据准确性，在对车间环境进行调节时，通过生成混合的调节信号，从而使得同时对车间的多项环境参数进行同时调节，降低了某一项参数调节时对车间中其他环境参数的影响，提高了车间环境调节的效率，解决车间环境管理时数据采集不够准确以及车间环境调节效率低的问题，而提出一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统，包括生产阶段管理单元、车间环境检测单元、车间废气管理单元和环境分析单元，所述生产阶段管理单元将电缆的生产线划分为不同的阶段，并将划分后的阶段同时发送至车间环境检测单元和车间废气检测单元；
所述车间环境检测单元对车间内的运行环境进行采集，并根据采集到的运行环境生成车间环境数据，所述车间环境检测单元将车间环境数据发送至环境分析单元和车间废气管理单元；
所述车间废气管理单元能够通过生产阶段管理单元获取到电缆产线的生产阶段，对不同生产阶段的电缆产线进行废气排放检测，生成废气检测数据并发送至环境分析单元；
所述环境分析单元对车间环境数据进行分析，根据车间环境数据生成环境调节信号，所述环境分析单元对废气检测数据和车间环境数据进行综合分析，根据分析结果生成车间调节信号。
作为本发明的一种优选实施方式，所述生产阶段管理单元在对电缆生产线进行阶段划分时，首先获取到电缆生产线的所有工序步骤，再获取每个工序步骤所需要的环境区间，将环境区间相同的工序步骤合并为同一生产阶段，并将环境区间不同的工序分别划分为不同的生产阶段，所述生产阶段管理单元将生产阶段发送至车间环境检测单元和车间废气检测单元。
作为本发明的一种优选实施方式，所述车间环境检测单元在对车间内的运行环境进行采集时，所采集的运行环境包括环境温度、环境湿度和环境颗粒含量，所述车间环境检测单元在对环境温度和环境湿度进行采集时，在车间内多个高度和位置设置采集点，并对多个采集点的环境温度和环境湿度进行加权平均值计算，获取到生产温度和生产湿度；
所述车间环境检测单元获取到环境颗粒含量时，在不同高度设置多个采集点，并对多个采集点的环境颗粒含量进行算术平均，获取到生产颗粒含量；
所述车间环境检测单元对环境温度和环境湿度的加权平均值计算过程包括以下步骤：
步骤一：获取到生产设备所在的位置，并记录为生产区域；
步骤二：将所有采集点进行编号，标号为i，i＝1，2，3…n，将每个采集点距离生产区域的最短距离进行计算，记录为影响距离Si；
步骤三：通过公式对生产温度T进行计算，其中Ti为编号为i的采集点所采集到的环境温度，q为预设的权重系数；
步骤四：通过公式对生产湿度R进行计算，其中Ri为编号为i的采集点所采集到的环境湿度，k为预设的权重系数。
作为本发明的一种优选实施方式，所述车间环境检测单元将生产湿度、生产温度和生产颗粒量记录为车间环境数据。
作为本发明的一种优选实施方式，所述车间废气管理单元将车间内的废气浓度记录为M，将车间内的空间体积记录为V，同时获取到车间换气设备的气体通量H，车间换气设备的气体通量H单位为m3/h，所述车间废气管理单元通过公式分析生成车间废气产生量X，其中p为预设的系数，所述车间废气管理单元将车间废气产生量X作为废气检测数据发送至环境分析单元。
作为本发明的一种优选实施方式，所述环境分析单元获取到车间环境数据后，将车间环境数据中的生产温度和温度适宜范围进行对比，若生产温度位于温度适宜范围之外，则生成相应的温度调节信号，若生产温度未超过温度适宜范围，则不作出反应；
将生产湿度和湿度适宜范围进行对比，将生产颗粒含量和颗粒含量阈值进行对比，若生产湿度位于湿度适宜范围之外，则生成湿度调节信号，若生产湿度未超过湿度适宜范围，则不作出反应；
若生产颗粒含量大于颗粒含量阈值，则生成车间降尘信号，若生产颗粒含量小于等于颗粒含量阈值，则不作出反应。
作为本发明的一种优选实施方式，所述环境分析单元对废气检测数据进行阈值对比，若废气检测数据超过预设的阈值，则生成废气超标信号，若废气检测数据未超过预设的阈值，则生成废气合格信号；
所述环境分析单元在生成废气超标信号后，若同时生成温度调节信号，则生成换气控温信号，在生成废气超标信号后，若同时生成湿度调节信号，则生成换气控湿信号；在生成废气超标信号后，若同时生成车间换气信号，其中换气控温信号、换气控湿信号和车间换气信号属于车间调节信号。
作为本发明的一种优选实施方式，所述环境分析单元获取废气检测数据以及车间环境数据时，以生产阶段为独立单元进行获取，生成车间调节信号时，以生产阶段为独立单元进行生成，多个生产极端之间的废气检测数据、车间环境数据以及车间调节信号独立生成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过生产线进行阶段划分，并根据不同的阶段进行分别控制，从而提高了生产线上环境控制时的具体程度，同时通过更加准确的环境采集以及环境调节综合分析，生成混合的环境控制策略，提高车间内的环境控制准确性和及时性。
2、本发明中，在对车间环境进行检测时，通过在车间内设置多个采集点，并通过多个采集点对数据进行同时采集，根据所采集到的数据以及采集点的位置进行量化分析，对车间内的整体环境以及生产线上的具体环境进行分析，根据分析结果生成更加科学准确的环境采集结果，提高环境控制时的准确性。
3、本发明中，在对车间环境进行调节时，对车间参数进行针对性调节，同时若同时存在多项需要调节的参数，则通过生成混合的调节信号，从而使得同时对车间的多项环境参数进行同时调节，降低了某一项参数调节时对车间中其他环境参数的影响，提高了车间环境调节的效率，保证了车间环境稳定性。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的系统流程图。
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作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－图2所示，一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统，包括生产阶段管理单元、车间环境检测单元、车间废气管理单元和环境分析单元，生产阶段管理单元将电缆的生产线划分为不同的阶段，并将划分后的阶段同时发送至车间环境检测单元和车间废气检测单元，生产阶段管理单元在对电缆生产线进行阶段划分时，首先获取到电缆生产线的所有工序步骤，再获取每个工序步骤所需要的环境区间，将环境区间相同的工序步骤合并为同一生产阶段，并将环境区间不同的工序分别划分为不同的生产阶段，生产阶段管理单元将生产阶段发送至车间环境检测单元和车间废气检测单元。
车间环境检测单元对车间内的运行环境进行采集，并根据采集到的运行环境生成车间环境数据，车间环境检测单元将车间环境数据发送至环境分析单元和车间废气管理单元，车间环境检测单元在对车间内的运行环境进行采集时，所采集的运行环境包括环境温度、环境湿度和环境颗粒含量，车间环境检测单元在对环境温度和环境湿度进行采集时，在车间内多个高度和位置设置采集点，并对多个采集点的环境温度和环境湿度进行加权平均值计算，获取到生产温度和生产湿度；
车间环境检测单元获取到环境颗粒含量时，在不同高度设置多个采集点，并对多个采集点的环境颗粒含量进行算术平均，获取到生产颗粒含量；
车间环境检测单元对环境温度和环境湿度的加权平均值计算过程包括以下步骤：
步骤一：获取到生产设备所在的位置，并记录为生产区域；
步骤二：将所有采集点进行编号，标号为i，i＝1，2，3…n，将每个采集点距离生产区域的最短距离进行计算，记录为影响距离Si；
步骤三：通过公式对生产温度T进行计算，其中Ti为编号为i的采集点所采集到的环境温度，q为预设的权重系数；
步骤四：通过公式对生产湿度R进行计算，其中Ri为编号为i的采集点所采集到的环境湿度，k为预设的权重系数；
车间环境检测单元将生产湿度、生产温度和生产颗粒量记录为车间环境数据。
车间废气管理单元能够通过生产阶段管理单元获取到电缆产线的生产阶段，对不同生产阶段的电缆产线进行废气排放检测，生成废气检测数据并发送至环境分析单元，车间废气管理单元将车间内的废气浓度记录为M，将车间内的空间体积记录为V，同时获取到车间换气设备的气体通量H，车间换气设备的气体通量H单位为m3/h，车间废气管理单元通过公式分析生成车间废气产生量X，其中p为预设的系数，车间废气管理单元将车间废气产生量X作为废气检测数据发送至环境分析单元；
环境分析单元对车间环境数据进行分析，根据车间环境数据生成环境调节信号，环境分析单元获取到车间环境数据后，将车间环境数据中的生产温度和温度适宜范围进行对比，若生产温度位于温度适宜范围之外，则生成相应的温度调节信号，若生产温度未超过温度适宜范围，则不作出反应；
将生产湿度和湿度适宜范围进行对比，将生产颗粒含量和颗粒含量阈值进行对比，若生产湿度位于湿度适宜范围之外，则生成湿度调节信号，若生产湿度未超过湿度适宜范围，则不作出反应；
若生产颗粒含量大于颗粒含量阈值，则生成车间降尘信号，若生产颗粒含量小于等于颗粒含量阈值，则不作出反应。
实施例二：
请参阅图1－图2所示，环境分析单元对废气检测数据和车间环境数据进行综合分析，根据分析结果生成车间调节信号，具体为：环境分析单元对废气检测数据进行阈值对比，若废气检测数据超过预设的阈值，则生成废气超标信号，若废气检测数据未超过预设的阈值，则生成废气合格信号；
环境分析单元在生成废气超标信号后，若同时生成温度调节信号，则生成换气控温信号，在生成废气超标信号后，若同时生成湿度调节信号，则生成换气控湿信号；在生成废气超标信号后，若同时生成车间换气信号，其中换气控温信号、换气控湿信号和车间换气信号属于车间调节信号；
环境分析单元在生成换气控温信号后，对外界空气的温度进行采集，根据外界空气的温度和车间当前的温度进行对比，计算外界空气进入后车间的温度变化，若车间的温度在发生变化后符合所需要的温度范围，则直接进行换气，若车间的温度在发生变化后不符合所需要的温度范围，则对换气时进入车间的气体温度进行调节，使得换气后车间的温度能够符合生产所需要的温度范围，同时完成废气更换和温度调节功能；
环境分析单元在生成换气控湿信号后，对外界空气的湿度进行采集，根据外界空气的湿度和车间当前的湿度进行对比，计算外界空气进入后车间的湿度变化，若车间的湿度在发生变化后符合所需要的湿度范围，则直接进行换气，若车间的湿度在发生变化后不符合所需要的湿度范围，则对换气时进入车间的气体湿度进行调节，使得换气后车间的湿度能够符合生产所需要的温度范围，同时完成废气更换和湿度调节功能。
环境分析单元获取废气检测数据以及车间环境数据时，以生产阶段为独立单元进行获取，生成车间调节信号时，以生产阶段为独立单元进行生成，多个生产极端之间的废气检测数据、车间环境数据以及车间调节信号独立生成。
本发明中，通过生产线进行阶段划分，并根据不同的阶段进行分别控制，从而提高了生产线上环境控制时的具体程度，通过在车间内设置多个采集点，并通过多个采集点对数据进行同时采集，根据所采集到的数据以及采集点的位置进行量化分析，提高数据准确性，在对车间环境进行调节时，通过生成混合的调节信号，从而使得同时对车间的多项环境参数进行同时调节，降低了某一项参数调节时对车间中其他环境参数的影响，提高了车间环境调节的效率。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统，其特征在于，包括生产阶段管理单元、车间环境检测单元、车间废气管理单元和环境分析单元，所述生产阶段管理单元将电缆的生产线划分为不同的阶段，并将划分后的阶段同时发送至车间环境检测单元和车间废气检测单元；
所述车间环境检测单元对车间内的运行环境进行采集，并根据采集到的运行环境生成车间环境数据，所述车间环境检测单元将车间环境数据发送至环境分析单元和车间废气管理单元；
所述车间废气管理单元能够通过生产阶段管理单元获取到电缆产线的生产阶段，对不同生产阶段的电缆产线进行废气排放检测，生成废气检测数据并发送至环境分析单元；
所述环境分析单元对车间环境数据进行分析，根据车间环境数据生成环境调节信号，所述环境分析单元对废气检测数据和车间环境数据进行综合分析，根据分析结果生成车间调节信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统，其特征在于，所述生产阶段管理单元在对电缆生产线进行阶段划分时，首先获取到电缆生产线的所有工序步骤，再获取每个工序步骤所需要的环境区间，将环境区间相同的工序步骤合并为同一生产阶段，并将环境区间不同的工序分别划分为不同的生产阶段，所述生产阶段管理单元将生产阶段发送至车间环境检测单元和车间废气检测单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统，其特征在于，所述车间环境检测单元在对车间内的运行环境进行采集时，所采集的运行环境包括环境温度、环境湿度和环境颗粒含量，所述车间环境检测单元在对环境温度和环境湿度进行采集时，在车间内多个高度和位置设置采集点，并对多个采集点的环境温度和环境湿度进行加权平均值计算，获取到生产温度和生产湿度；
所述车间环境检测单元获取到环境颗粒含量时，在不同高度设置多个采集点，并对多个采集点的环境颗粒含量进行算术平均，获取到生产颗粒含量；
所述车间环境检测单元对环境温度和环境湿度的加权平均值计算过程包括以下步骤：
步骤一：获取到生产设备所在的位置，并记录为生产区域；
步骤二：将所有采集点进行编号，标号为i，i＝1，2，3…n，将每个采集点距离生产区域的最短距离进行计算，记录为影响距离Si；
步骤三：通过公式对生产温度T进行计算，其中Ti为编号为i的采集点所采集到的环境温度，q为预设的权重系数；
步骤四：通过公式对生产湿度R进行计算，其中Ri为编号为i的采集点所采集到的环境湿度，k为预设的权重系数。
4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统，其特征在于，所述车间环境检测单元将生产湿度、生产温度和生产颗粒量记录为车间环境数据。
5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统，其特征在于，所述车间废气管理单元将车间内的废气浓度记录为M，将车间内的空间体积记录为V，同时获取到车间换气设备的气体通量H，车间换气设备的气体通量H单位为m3/h，所述车间废气管理单元通过公式分析生成车间废气产生量X，其中p为预设的系数，所述车间废气管理单元将车间废气产生量X作为废气检测数据发送至环境分析单元。
6.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统，其特征在于，所述环境分析单元获取到车间环境数据后，将车间环境数据中的生产温度和温度适宜范围进行对比，若生产温度位于温度适宜范围之外，则生成相应的温度调节信号，若生产温度未超过温度适宜范围，则不作出反应；
将生产湿度和湿度适宜范围进行对比，将生产颗粒含量和颗粒含量阈值进行对比，若生产湿度位于湿度适宜范围之外，则生成湿度调节信号，若生产湿度未超过湿度适宜范围，则不作出反应；
若生产颗粒含量大于颗粒含量阈值，则生成车间降尘信号，若生产颗粒含量小于等于颗粒含量阈值，则不作出反应。
7.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统，其特征在于，所述环境分析单元对废气检测数据进行阈值对比，若废气检测数据超过预设的阈值，则生成废气超标信号，若废气检测数据未超过预设的阈值，则生成废气合格信号；
所述环境分析单元在生成废气超标信号后，若同时生成温度调节信号，则生成换气控温信号，在生成废气超标信号后，若同时生成湿度调节信号，则生成换气控湿信号；在生成废气超标信号后，若同时生成车间换气信号，其中换气控温信号、换气控湿信号和车间换气信号属于车间调节信号。
8.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电缆生产线分阶段环境管控系统，其特征在于，所述环境分析单元获取废气检测数据以及车间环境数据时，以生产阶段为独立单元进行获取，生成车间调节信号时，以生产阶段为独立单元进行生成，多个生产极端之间的废气检测数据、车间环境数据以及车间调节信号独立生成。
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