CN206075129U - 一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统，其特征在于：该系统包括数据采集系统、服务器系统以及数据采集监控显示系统；数据采集监控显示系统、服务器系统、监控显示系统通过工业网和核心以太网连接通信；工业网还连接有PLC设备、DCS设备、配电/管网控制柜、计量设备和RFID设备。本实用新型使用工业物联网实现数据采集；该系统可应用于多种领域，不仅在设计上能够满足不同用户的需求，而且在产品上也能够保证系统的整体稳定性；整个系统能够得到用户及其行内专家的认可，能进一步的保障生产过程中人员的生命安全和设备的安全，从而避免或减少更多的安全生产事故和直接经济损失。

Description

一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统

技术领域

本实用新型涉及数据采集领域，具体来讲是一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统。

背景技术

随着科学技术的发展，各行业生产规模不断的扩大，电气设备也不断的增多，并逐渐向电气化自动化方向发展，为了保证企业的安全生产，采用计算机实现远程监测监控和管理数据化，生产管理自动化，操作简洁，最终达到安全生产，提高产量。

然而，伴随中国加入WTO，中国各企业产品不断向高技术含量、高附加值的方向发展，“技术创新”是中国工业现代信息化管理的主导战略。为适应日新月异的市场差异性需求，中国的企业正不断地向集成系统、高智能生产设备和高效能生产为显著特征的现代信息化管理迈进。加强产品质量管理、提高工业产品质量，对于现代的中国企业开拓市场、提升产品竞争力，都具有特别重要的意义。

工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。

随着技术的发展，同时针对企业的需求，针对电力、钢铁、煤炭、烟草、制造、冶金、港口等行业都随之开发了相关的工业数据采集系统；该这些系统仅仅针对上述行业的工业生产现场进行过程、工艺、故障等流程的监控，无法将采集的相关数据建立起数据显示系统，不能为管理、技术支持人员提供较好的远程状态和数据浏览功能；无法满足所有采集的数据存储在工业数据库实现过程回放和追溯功能；因而在实际应用中存在一定局限性，不能满足不同用户的需求，也不能保证系统的稳定性，从而无法较好的避免或减少安全生产事故和直接经济损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统；本实用新型使用新型的工业物联网快速实现数据采集，该系统可应用于多种领域，不仅在设计上能够满足不同用户的需求，而且在产品上也能够保证系统整体的稳定性；整个系统能够得到用户及其行内专家的认可，能够进一步的保障了生产过程中人员的生命安全和设备的安全，从而避免或减少更多的安全生产事故和直接经济损失。

本实用新型是这样实现的，构造一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统，其特征在于：该系统包括数据采集系统、服务器系统以及数据采集监控显示系统；其中，数据采集监控显示系统、服务器系统、监控显示系统通过工业网和核心以太网连接通信；其中，工业网还连接有PLC设备、DCS设备、配电/管网控制柜、计量设备、RFID设备。

本实用新型实施时可以通过读取PLC等设备的参数，同时通过布设的传感设备、RFID设备来采集工业现场各个作业设备、作业流程及作业环境的数据。如作业设备的作业参数(电流、电压、作业时间、故障)、作业状态(作业、故障、维修、保养)以及现场对温度、湿度等；这些数据经工业物联网传送到数据采集服务器(SCADA)，并在数据库服务器中进行存储，采集数据经过发布服务器后可在中控室进行对工业现场实时监控。相关调度及管理人员可以通过浏览器远程登录到发布服务器，对权限范围内的工业现场进行实时监控或获取作业数据。

作为上述技术方案的改进，

本实用新型所述一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统中，所述数据采集系统包括以太网交换机、I/O集中器、数据采集模块、温度湿度传感器、压力传感器、位置传感器、设备参数传感器、设备状态传感器；温度湿度传感器、压力传感器、位置传感器、设备参数传感器、设备状态传感器分别与数据采集模块连接，数据采集模块连接I/O集中器。通过改进，可以采集作业设备的作业参数(电流、电压、作业时间、故障)、作业状态(作业、故障、维修、保养)以及现场对温度、湿度等。

作为上述技术方案的改进，

本实用新型所述一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统中，所述服务器系统包括数据采集服务器、数据库服务器、发布服务器、视频服务器；数据采集服务器、数据库服务器、发布服务器、视频服务器通过核心以太网连接。所有采集的数据存储在工业数据库，提供过程回放和追溯功能，此外也根据存储数据进行进一步的统计分析功能，为管理人员提供决策分析的数据支持。

作为上述技术方案的改进，

本实用新型所述一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统中，所述数据采集监控显示系统包括监控终端、图像控制器、数据采集显示大屏、大屏幕视频处理器、热备份存储器；监控终端连接图像控制器，图像控制器连接数据采集显示大屏、热备份存储器，数据采集显示大屏与大屏幕视频处理器连接。

本实用新型的优点在于：本实用新型给出了基于工业物联网的数据采集平台系统的，使用新型的工业物联网实现数据采集；该系统可应用于多种领域，不仅在设计上满足不同用户的需求，而且在产品上也保证了系统的稳定性，整个系统方案得到了用户及其行内专家的认可；进一步的保障了生产过程中人员的生命安全和设备的安全，从而避免或减少更多的安全生产事故和直接经济损失。

所有采集的数据存储在工业数据库，提供过程回放和追溯功能，此外也根据存储数据进行进一步的统计分析功能，为管理人员提供决策分析的数据支持。

附图说明

图1是本实用新型数据采集监控显示系统实施框图。

其中：数据采集系统10，服务器系统20，数据采集监控显示系统30，

以太网交换机11，I/O集中器12，数据采集模块13，温度湿度传感器14，压力传感器15，位置传感器16，设备参数传感器17，设备状态传感器18，

数据采集服务器21，数据库服务器22、发布服务器23、视频服务器24、

监控终端31，图像控制器32，数据采集显示大屏33，大屏幕视频处理器34，热备份存储器35，

PLC设备41，DCS设备42，配电/管网控制柜43，计量设备44RFID，设备45。

具体实施方式

下面将结合附图1对本实用新型进行详细说明，对本发明实施例中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。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型通过改进在此提供一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统，如图1所示，可以按照如下方式实施：该系统包括数据采集系统10、服务器系统20以及数据采集监控显示系统30；其中，数据采集系统10、服务器系统20、数据采集监控显示系统30通过工业网和核心以太网连接通信；其中，工业网还连接有PLC设备41、DCS设备42、配电/管网控制柜43、计量设备44、RFID设备45。

所述数据采集系统10包括以太网交换机11、I/O集中器12、数据采集模块13、温度湿度传感器14、压力传感器15、位置传感器16、设备参数传感器17、设备状态传感器18；温度湿度传感器14、压力传感器15、位置传感器16、设备参数传感器17、设备状态传感器18分别与数据采集模块13连接，数据采集模块13连接I/O集中器12。

所述服务器系统20包括数据采集服务器21、数据库服务器22、发布服务器23、视频服务器24；数据采集服务器21、数据库服务器22、发布服务器23、视频服务器24通过核心以太网连接。

所述数据采集监控显示系统30包括监控终端31、图像控制器32、数据采集显示大屏33、大屏幕视频处理器34、热备份存储器35；监控终端31连接图像控制器32，图像控制器32连接数据采集显示大屏33、热备份存储器35，数据采集显示大屏33与大屏幕视频处理器34连接。

本实用新型所述的数据采集平台系统可以通过读取PLC等设备的参数，同时通过布设的传感设备、RFID设备来采集工业现场各个作业设备、作业流程及作业环境的数据，如作业设备的作业参数(电流、电压、作业时间、故障)、作业状态(作业、故障、维修、保养)以及现场对温度、湿度等；这些数据经工业物联网传送到数据采集服务器(SCADA)，并在数据库服务器中进行存储，采集数据经过发布服务器后可在中控室进行对工业现场实时监控。调度、管理人员可以通过浏览器远程登录到发布服务器，对权限范围内的工业现场进行实时监控或获取作业数据。

本实用新型是针对现有行业的工业生产现场进行过程、工艺、故障等流程的监控，并采集其相关的数据，实现数据建立过程和数据显示，同时为管理、技术支持人员提供基于Web的远程状态和数据浏览功能。所有采集的数据存储在工业数据库，提供过程回放和追溯功能，此外也根据存储数据进行进一步的统计分析功能，为管理人员提供决策分析的数据支持。

本实用新型所述数据采集平台系统具有以下特点：

1、将原有多个独立的设备控制系统数据有序整合于同一系统，BS架构，随时随地通过WEB方式可以对所有关键数据一目了然。

2、数据的实时存储可以对关键设备关键参数信息可以做到毫秒级存储、高可靠性、高压缩，提供给实时的数据显示和历史趋势分析。

3、可支持多种接口的通讯，可连接SCADA、DCS、PCS、PLC及各种计量设备和其他系统。

4、通过对采集的数据统计分析，及时发现异常情况，通知相关人员。保证事故的及时处理。

5、可以将采集到的基础数据按照其他系统的要求进行统计与分析，保证其他系统数据的准确、及时。

本实用新型给出了基于工业物联网的数据采集平台系统的，使用新型的工业网，实现视频系统、数据采集系统。该系统可应用于多种领域，不仅在设计上满足不同用户的需求，而且在产品上也保证了系统的稳定性，整个系统方案得到了用户及其行内专家的认可；进一步的保障了生产过程中人员的生命安全和设备的安全，从而避免或减少更多的安全生产事故和直接经济损失。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统，其特征在于：

该系统包括数据采集系统（10）、服务器系统（20）以及数据采集数据采集监控显示系统（30）；其中，数据采集系统（10）、服务器系统（20）、数据采集监控显示系统（30）通过工业网和核心以太网连接通信；

其中，工业网还连接有PLC设备（41）、DCS设备（42）、配电/管网控制柜（43）、计量设备（44）以及RFID设备（45）。

2.根据权利要求1所述一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统，其特征在于：所述数据采集系统（10）包括以太网交换机（11）、I/O集中器（12）、数据采集模块（13）、温度湿度传感器（14）、压力传感器（15）、位置传感器（16）、设备参数传感器（17）以及设备状态传感器（18）；

所述温度湿度传感器（14）、压力传感器（15）、位置传感器（16）、设备参数传感器（17）、设备状态传感器（18）分别与数据采集模块（13）连接；

所述数据采集模块（13）连接I/O集中器（12）；

其中，I/O集中器（12）通过以太网交换机（11）连接工业网。

3.根据权利要求1所述一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统，其特征在于：所述服务器系统（20）包括数据采集服务器（21）、数据库服务器（22）、发布服务器（23）以及视频服务器（24）；

其中，所述数据采集服务器（21）、数据库服务器（22）、发布服务器（23）、视频服务器（24）通过核心以太网连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于工业4.0技术的数据采集平台系统，其特征在于：所述数据采集数据采集监控显示系统（30）包括监控终端（31）、图像控制器（32）、数据采集显示大屏（33）、大屏幕视频处理器（34）以及热备份存储器（35）；

所述监控终端（31）连接图像控制器（32）；

所述图像控制器（32）还连接数据采集显示大屏（33）和热备份存储器（35）；

同时，数据采集显示大屏（33）还与大屏幕视频处理器（34）连接。